A tudósok bizonyítékot találnak Einstein általános relativitáselméletére a halott csillagok magjában

A tudósok bizonyítékot találnak Einstein általános relativitáselméletére a halott csillagok magjában
A tudósok bizonyítékot találnak Einstein általános relativitáselméletére a halott csillagok magjában
Anonim

A tudósok támogatták Albert Einstein általános relativitáselméletét a fehér törpék furcsa rejtélyeinek feltárásával.

A csillagászok régóta találgatnak egy fehér törpecsillag tömege és sugara közötti összefüggésről, de eddig nem tudták megfigyelni a csillag tömege és sugara közötti kapcsolatot - derül ki egy új tanulmányból. Ahogy a fehér törpék tömeget nyernek, a méretük csökken, ellentétben a legtöbb ismert égi objektummal.

Ebben az új munkában a kutatók új módszert alkalmaztak, amely több ezer fehér törpe adatait tartalmazta a furcsa jelenség megfigyelésére, és további bizonyítékokat szolgáltat az általános relativitáselmélethez.

Amikor a Napunkhoz hasonló csillagok kifogynak az üzemanyagból, lehullajtják külső rétegeiket, és egy Föld méretű magnak vannak kitéve. Ezt a magot fehér törpének nevezik, és úgy gondolják, hogy ez a csillag objektum végső evolúciós állapota.

De ezek a csillagmaradványok rejtélyesek, mert amikor a fehér törpék tömege növekszik, méretük csökken. Ezért a fehér törpéknek végül a Naphoz hasonló tömege lesz, de a Föld méretű testbe csomagolva.

A fehér törpék olyan kicsik és tömörek, hogy végül neutroncsillagokká, nagyon sűrű csillagtestekké bomlanak, amelyek sugara általában nem haladja meg a 30 kilométert.

A tömeg és a sugár közötti furcsa kapcsolatot a fehér törpék között az 1930 -as években teoretizálták. Az ok, amiért a fehér törpék megnövelik a tömeget, míg az összehúzódást az elektronok állapotának köszönhetik - amikor egy fehér törpe összehúzódik, az elektronjai növekednek.

Ez a mechanizmus a kvantummechanika kombinációja - a fizika alapvető elmélete a szubatomi részecskék mozgásáról és kölcsönhatásáról, valamint Albert Einstein általános relativitáselmélete, amely a gravitációs hatásokkal foglalkozik.

"A tömeg-sugár arány a kvantummechanika és a gravitáció lenyűgöző kombinációja, de számunkra ez ellentmond a józan észnek"-mondta Nadya Zakamskaya, a Johns Hopkins Egyetem Fizika és Csillagászat Tanszékének docense, aki az új tanulmányt vezette.. "Úgy gondoljuk, hogy amikor egy tárgy tömeget nyer, nagyobbnak kell lennie."

Ebben az új tanulmányban a Johns Hopkins Egyetem csapata kifejlesztett egy módszert a fehér törpék tömeg-sugár arányának megfigyelésére. A Sloan Digital Sky Survey és a Gaia Space Observatory által gyűjtött adatok felhasználásával a kutatók 3000 fehér törpét vizsgáltak.

A kutatócsoport mérte a gravitációs vöröseltolódás hatását, amely a gravitáció fényre gyakorolt hatása, a csillagokra. Ahogy a fény eltávolodik egy tárgytól, a tárgyból kiáramló fény hullámhossza meghosszabbodik, így vörösesebbnek tűnik. A vöröseltolódás gravitációs hatásának tanulmányozásával meg tudták határozni az azonos sugarú fehér törpék sugárirányú sebességét.

A sugárirányú sebesség a Naptól az adott csillagig mért távolság, amely meghatározza, hogy a csillag a Nap felé vagy a Naptól távolodik -e. A csillagok sugárirányú sebességének meghatározásával meghatározhatják a csillagok tömegének változását is.

"Az elmélet már régóta létezik, de ami figyelemre méltó, hogy az általunk használt adathalmaz példátlan méretű és soha nem látott pontosságú" - tette hozzá Zakamska. "Ezek a mérési módszerek, amelyeket bizonyos esetekben sok évvel ezelőtt fejlesztettek ki, hirtelen sokkal jobban működnek, és végre felderíthetők ezek a régi elméletek."

A tanulmányban alkalmazott módszer lényegében megfigyelési jelenséggé változtatta az elméletet. Ezenkívül a jövőben több csillag tanulmányozására is használható, és segíthet a csillagászoknak a fehér törpék kémiai összetételének elemzésében.

"Ahogy a csillag egyre kisebb lesz, ahogy egyre nagyobb lesz, a gravitációs vöröseltolódás is nő a tömeggel" - mondta Zakamska.

Ajánlott: