ダブルパルサーは半世紀の電波沈黙を予測しました

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Anonim
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天体物理学者は、2028年頃に連星パルサーPSR J1906 +0746からの電波放射の消失を予測しました。これは相対論的歳差運動によるものであり、それにより恒星の残骸の自転軸が振動を経験します。繰り返しになりますが、この天体は2070年までにパルサーとして観測されます。この予測の確認は、アルバートアインシュタインの重力理論の別の証拠になるかもしれない、と著者はジャーナルScienceに書いています。

パルサーは周期信号の宇宙源であり、急速に回転する中性子星であり、その放射は磁極から放射されます。そのような天体は、巨大な星の進化の可能な最終段階の1つとして現れます。それらは、質量が1つまたは2つの太陽に対応する恒星の核の非常に密度の高い残骸ですが、直径は約10キロメートルです。

パルサーの極端なパラメーターは、一般相対性理論(GR)(アルバートアインシュタインの重力理論)の効果の発現の強さにおいて、ブラックホール(仮想クォーク星を除く)の次に2位になります。特に、時空の曲率に関連するさまざまな現象は、パルサーの例によって正確に研究するのは比較的簡単です。

最も便利な天体は連星パルサーです。つまり、他の星と連星系にあり、重心を周回しているパルサーです。この場合、物体の表面近くの相対論的プロセスに加えて、それらの運動と相互作用に関連するプロセスがあります。特に、連星パルサーは重力波を放出し、それが軌道運動から顕著な量のエネルギーを運び去り、それが物体の漸進的な収束につながります。

時空の曲率に直接関係する一般相対性理論の現れの1つは、測地線の先行と呼ばれます。数学的には、湾曲した空間を移動するときに、閉じた輪郭に沿ったベクトルの移動が初期位置との不一致につながるという事実に関連しています。物理的には、これは巨大な体の周りを回転するジャイロスコープを使用して実現できます。

ニュートンの重力に対する相対論的補正が非常に小さいとき、測地線歳差運動は弱い場の場合によく測定されます。特に、このような測定は、人工地球衛星グラビティプローブBによって実施されました。このような強い重力場での観測は、連星パルサーの場合にのみ可能です。ただし、オブジェクトの質量が同程度であるため、効果はより複雑であることが判明したため、相対論的なスピン歳差運動という別の名前が付けられました。

ドイツ、イギリス、中国、オランダ、カナダ、フランスの天文学者は、連星パルサーPSR J1906 +0746が相対論的スピン歳差運動モデルをテストするための適切なパラメーターを持っていることを発見しました。科学者は2012年から2018年までこのオブジェクトを観察し、1998年から2009年までのアーカイブデータをこの情報に追加しました。観測の異なる時期に、このパルサーは2つのパルスと1つのパルスの両方を示したことが判明しました。

著者らは、これは相対論的歳差運動による星の向きの変化によるものだと信じています。観測の初めに、地球はパルサーの両極の放射円錐の中にいることに気づきましたが、2016年の終わりまでに自転軸が絶えず変位したため、そのうちの1つの無線信号が私たちに届かなくなりました。これらのデータにより、科学者は数パーセントの精度でシステムの主要なパラメータを決定し、その進化のモデルを構築することができました。特に、約20度の放射線ビームの開口角を推定することができました。

得られた結果に基づいて、著者らは、2028年頃に、両方の光線が地球観測者の視線を横切るのをやめ、したがって、物体がパルサーとして現れるのをやめると予測しています。しかし、中性子星は回転を止めず、相対論的な歳差運動を経験するので、光線の1つは2070年から2090年頃に、2番目は2085年から2105年の間に地球上で再び登録される必要があります。これらの予測の確認は一般相対性理論のもう一つのテストになるでしょう、しかしこの場合それは強い重力場の研究するのが難しい効果になるでしょう。

以前、近くの単一中性子星の「マグニフィセントセブン」にラジオラウドパルサーが補充されたことが報告されました。さらに、天体物理学者は、宇宙で最小の軌道と最も明るいパルサーを持つパルサーを発見しました。

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