Teadlased leiavad surnud tähtede südamikest tõendeid Einsteini üldrelatiivsusteooria kohta

Planeetide udust NGC 2440 avastatud valge kääbustäht võib olla seni kuumim avastatud.

Planeetide udust NGC 2440 avastatud valge kääbustäht võib olla seni kuumim avastatud. (Pildikrediit: NASA/ESA/K. Noll (STScI))



Teadlased on Albert Einsteini üldrelatiivsusteooriat toetanud, uurides valgete kääbustähtede kummalisi saladusi.



Astronoomid on juba pikka aega teoreetinud valge kääbustähe massi ja raadiuse vahelist suhet, kuid pole siiani suutnud jälgida tähtede massi ja raadiuse suhet, näitab uus uuring. Kui valged kääbustähed saavad massi, vähenevad need erinevalt enamikust tuntud taevastest.

Selles uues töös kasutasid teadlased uudset meetodit, mis hõlmas tuhandete valgete kääbuste andmeid, et jälgida kummalist nähtust ja esitada täiendavaid tõendeid üldrelatiivsusteooria kohta.



Seotud: Aegruum keerleb surnud tähe ümber, mis tõestab, et Einsteinil on jälle õigus

Kui tähtedel, nagu meie päike, kütus otsa saab, heidavad nad oma välimised kihid maha ja eemaldatakse Maa-suuruse südamikuni. Seda tuuma tuntakse valge kääbustähena, mis arvatakse olevat täheobjekti viimane evolutsiooniline olek.

Kuid need tähejäänused hoiavad saladust, sest kui valgete kääbuste mass suureneb, vähenevad nad. Seetõttu saavad valged kääbused Päikese massiga sarnase massi, kuid pakitud Maa -suuruse keha külge.



Valged kääbused muutuvad nii väikeseks ja kompaktseks, et kukuvad lõpuks kokku neutronitähed , väga tihedad tähekehad raadiusega, mis tavaliselt ei ulatu kaugemale kui 18 miili (30 kilomeetrit).

Kummalist massi-raadiuse suhet valgete kääbustähtede sees on teoreetiliselt räägitud alates 1930. aastatest. Põhjuse, miks valgete kääbuste mass suureneb samal ajal kahanedes, arvatakse olevat põhjustatud selle elektronide olekust - valge kääbustähe kokkusurumisel suureneb selle elektronide arv.

See mehhanism on kombinatsioon kvantmehaanika - füüsika põhiteooria subatomiliste osakeste liikumise ja koosmõju kohta - samuti Albert Einsteini üldrelatiivsusteooria, mis käsitleb gravitatsioonilisi mõjusid.



'Massi ja raadiuse suhe on suurepärane kombinatsioon kvantmehaanikast ja gravitatsioonist, kuid see on meie jaoks vastuoluline,' ütles uut uuringut juhendanud Johns Hopkinsi ülikooli füüsika ja astronoomia osakonna dotsent Nadia Zakamska. a avaldus . 'Me arvame, et kui objekt kogub massi, peaks see muutuma suuremaks.'

Selles uues uuringus töötas John Hopkinsi ülikooli meeskond välja meetodi valgete kääbuste massi ja raadiuse suhte jälgimiseks. Kasutades Sloan Digital Sky Survey ja Gaia kosmoseobservatooriumi kogutud andmeid, vaatasid teadlased 3000 valget kääbustähte.

Teadlaste meeskond mõõtis gravitatsiooni punane nihe mõju, mis on gravitatsiooni mõju valgusele, tähtedele. Kui valgus objektist eemaldub, pikeneb objektist tuleva valguse lainepikkus, muutes selle punasemaks. Vaadates gravitatsioonilist punase nihke efekti, suutsid nad määrata sarnase raadiusega valgete kääbustähtede radiaalkiiruse.

Radiaalkiirus on kaugus Päikesest antud täheni, mis määrab, kas täht liigub Päikese poole või sellest eemale. Tähtede radiaalkiiruse määramisega suutsid nad ka tähtede massi muutuse kindlaks teha.

'Teooria on eksisteerinud pikka aega, kuid tähelepanuväärne on see, et meie kasutatud andmekogum on enneolematu suuruse ja enneolematu täpsusega,' lisas Zakamska. 'Need mõõtmismeetodid, mis mõnel juhul töötati välja aastaid tagasi, töötavad äkki palju paremini ja neid vanu teooriaid saab lõpuks uurida.'

Uuringus kasutatud meetod muutis sisuliselt teooria vaatlusnähtuseks. Lisaks saab seda tulevikus kasutada rohkemate tähtede uurimiseks ja see võib aidata astronoomidel analüüsida valgete kääbustähtede keemilist koostist.

'Kuna täht muutub massiivsemaks muutudes väiksemaks, kasvab ka gravitatsiooniline punase nihke efekt koos massiga,' ütles Zakamska. 'Ja seda on natuke lihtsam mõista - vähem tihedast suuremast objektist on lihtsam välja tulla kui massiivsemast ja kompaktsemast objektist. Ja just seda me andmetes nägime. '

Uuring võeti avaldamiseks väljaandes The Astrophysical Journal ja see on veebis postitatud eeltrükiserverisse arXiv.org .

Jälgi Passant Rabiet Twitteris @passantrabie . Jälgi meid Twitteris @Spacedotcom ja edasi Facebook .