A Studie In dieser Woche in Nature veröffentlicht, hat sich Einsteins allgemeine Relativitätstheorie selbst in einem massiven Drei-Sterne-System als richtig erwiesen. Das Experiment hat gezeigt, dass der Wissenschaftler selbst in den extremsten Maßstäben Recht mit der Schwerkraft hatte.
"Diese Forschung zeigt, wie die routinemäßige und sorgfältige Beobachtung entfernter Sterne einen hochpräzisen Test einer der grundlegenden Theorien der Physik ermöglichen kann", sagte in a Aussage Ingrid Stairs, Professorin am Fachbereich Physik und Astronomie der UBC und Mitautorin der Studie.
Die Theorie gilt immer noch
Einsteins Relativitätstheorie zeigt, dass alle Objekte unabhängig von Masse oder Zusammensetzung auf die gleiche Weise fallen. Einige Wissenschaftler haben jedoch spekuliert, dass die Theorie unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise in Fällen extremer Schwerkraft, möglicherweise nicht mehr gilt.
Die Forscher beobachteten das Gravitationsverhalten in einem Drei-Sterne-System namens PSR J0337 + 1715. Das 4.200 Lichtjahre entfernte massive System besteht aus zwei weißen Zwergen und einem Neutronenstern, ein ideales Beispiel für eine extreme Skala.
Das Neutronensternsystem wurde bereits 2014 entdeckt und hatte zu a Studie in Natur die spekulierten, dass das System verwendet werden könnte, um Einsteins Theorie zu testen. " Das Gravitationsfeld des äußeren Weißen Zwergs beschleunigt die innere Binärdatei, die den Neutronenstern enthält, stark, und das System bietet somit ein ideales Labor, um das starke Äquivalenzprinzip der allgemeinen Relativitätstheorie zu testen ", lesen Sie die Studie.
Sechs Jahre Studium
Die Astronomen untersuchten das massive System sechs Jahre lang mit mehreren Teleskopen im Detail. „Wir können jeden einzelnen Puls des Neutronensterns seit Beginn unserer Beobachtungen erklären. Und wir können seinen Standort auf wenige hundert Meter genau bestimmen.”Sagte Anne Archibald, Hauptautorin des Papiers und Postdoktorandin der Universität Amsterdam und ASTRON, dem niederländischen Institut für Radioastronomie.
Das Team verfolgte das innere Sternpaar über mehrere Umlaufbahnen des äußeren Weißen Zwergs. Auf diese Weise konnten die Wissenschaftler feststellen, wie der Pulsar und der innere Weiße Zwerg von der Schwerkraft des äußeren Weißen Zwergs beeinflusst wurden.
Am Ende berichteten die Forscher, dass kein nachweisbarer Unterschied festgestellt wurde, der darauf hinweist, dass keine alternativen Gravitationstheorien in Bewegung waren. „Wenn es einen Unterschied gibt, sind es nicht mehr als drei Teile in einer Million“, sagte Nina Gusinskaia, DoktorandinStudent an der Universität Amsterdam und Mitautor der Studie.
„Jedes Mal, wenn wir Einsteins Relativitätstheorie bisher getestet haben, waren die Ergebnisse konsistent“, sagte Stairs. „Wir suchen jedoch weiterhin nach Abweichungen von der Relativitätstheorie, da dies uns helfen könnte, die Beschreibung der Schwerkraft und der Quantenmechanik zu verstehendie gleiche mathematische Sprache. ”
Die Studie wird jedoch jeden mit alternativen Gravitationstheorien abschrecken. Die extreme Natur des beobachteten Systems hat zu einem noch engeren Bereich theoretischer Möglichkeiten geführt als jemals zuvor.
Via : UBC Science