Наблюдения за нейтронными звездами ставят под сомнение ОТО Эйнштейна?

Общая теория относительности Эйнштейна выдержала столетие экспериментального давления. Однако проведенные эксперименты не приблизили нас к пониманию физической природы сильных гравитационных полей, возникающих, например, при слиянии нейтронных звезд. До сих пор непонятно, как получаемые в результате такой катастрофы эффекты подчиняются ОТО.

нейтронные звезды alter idea

Новые, более сложные методы теперь с беспрецедентной чувствительностью могут зафиксировать отклонения от ОТО. Ученые из Института Макса Планка проверили два основных инструмента для проверки режима гравитации сильного поля – время “работы” пульсара и наблюдение гравитационной волны – и продемонстрировали, как объединение этих методов может спровоцировать появление альтернативных  общей теории относительности концептов.

Нейтронные звезды до сих пор наблюдались опосредованно, через «запись» гравитационных волн. В августе 2017 года сеть детекторов LIGO-Virgo Института Планка зафиксировала гравитационные волны, полученные от слияния двух нейтронных звезд. Эти экзотические объекты состоят из невероятно плотной материи; типичная нейтронная звезда весит в два раза больше нашего Солнца, но имеет диаметр всего 20 километров. В текущем году отмечается 50-летний юбилей первого наблюдения нейтронных звезд как пульсаров. Точная природа такой плотной материи остается загадкой, что создает дополнительные предпосылки для поиска физикамив-альтернативщиками.

Физика сильных гравитационных полей в нейтронных звездах отличается от той, что предлагается ОТО. Отклонение сильного поля приводит к тому, что бинарные системы излучают энергию и сливаются быстрее, чем в теории – эффекты, которые следует и далее наблюдать в нейтронных звездах.

«Гравитационное ускорение на поверхности нейтронной звезды примерно в 2 × 1011 раз больше, чем у Земли, что делает его отличным объектом для апробации общей теории относительности Эйнштейна и альтернативных теорий в режиме сильного поля», – поясняет доктор Липин Шао. – «При систематическом исследовании гравитационных импульсов пульсара мы смогли установить ограничения для альтернативных теорий гравитации, описывающих физику чрезвычайно плотного вещества». Речь идет об «уравнении состояния» нейтронных звезд, которое пока не определено.

масса нейтронной звезды alter idea

Шао, получивший докторскую степень в Институте гравитационной физики им. Макса Планка, вместе с коллегами «обкатал» одиннадцать возможных уравнений состояния для пяти двоично-пульсарных систем, каждая из которых представляет собой комбинацию нейтронной звезды и белого карлика. Они обнаружили, что выявляемые ограничения на изменение силы тяжести от бинарных пульсаров имеют эффекты, которые влияют на гравитационные волновые детекторы. «Во время второго наблюдения LIGO-Virgo уже доказали, что они достаточно чувствительны для обнаружения бинарных нейтронных звезд, и их чувствительность увеличится в ближайшие несколько лет, когда будет достигнута конфигурация Advanced LIGO и Virgo», – говорит доктор Ной Сеннетт. «Детекторы LIGO-Virgo способны обнаружить бинарные системы нейтронной звезды с подходящими массами, которые могли бы уточнить ограничения для определенных уравнений состояния, и таким образом сопоставить альтернативные теории с ОТО Эйнштейна», – говорит профессор Алессандра Буонанно, директор отдела астрофизики и космологии Института Альберта Эйнштейна в Потсдаме.

Ученые надеются, что данные, полученные при помощи более совершенных гравитационных волновых детекторов, таких, как телескоп Эйнштейна, в конечном счете, закроют разрывы в текущих ограничениях. Вопрос лишь в том, сможет ли ОТО описать полученные в будущем результаты или же общая теория относительности подвергнется ревизии.

Короткий URL: http://alter-idea.info/?p=25704

Добавил: Дата: Окт 29 2017. Рубрика: Наука и технологии. Вы можете перейти к обсуждениям записи RSS 2.0. Все комментарии и пинги в настоящее время запрещены.
Loading...
Загрузка...

Комментарии недоступны




Загрузка...








Карта сайта