หากคุณกำลังมองหาบางสิ่งที่แปลกใหม่อย่างแท้จริงลองดูที่คอร์เซ็ต menage aux trois ที่ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติใช้โดยกล้องโทรทรรศน์สีเขียว (GBT) นี่เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยระบุระบบดาวสามดวงที่มีพัลซาร์และทีมได้ใช้ความแม่นยำเหมือนนาฬิกาของจังหวะการเต้นของพัลซาร์เพื่อสังเกตผลกระทบของแรงโน้มถ่วง
“ นี่เป็นระบบที่น่าทึ่งอย่างแท้จริงด้วยวัตถุสามชนิดที่เสื่อมโทรม มันรอดชีวิตมาได้สามขั้นตอนของการถ่ายโอนมวลและการระเบิดของซูเปอร์โนวา แต่มันก็ยังคงเสถียรแบบไดนามิก” โทมัสทอรีสผู้เขียนคนแรกของการศึกษาปัจจุบันกล่าว “ ก่อนหน้านี้พัลซาร์ถูกค้นพบกับดาวเคราะห์และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการค้นพบพัลซาร์ไบนารีแปลก ๆ จำนวนมากซึ่งดูเหมือนว่าจะต้องใช้ระบบกำเนิดสามระบบ แต่พัลซาร์มิลลิวินาทีใหม่นี้เป็นครั้งแรกที่ตรวจพบดาวแคระขาวสองดวง”
นี่ไม่ใช่แค่การค้นพบโอกาส การสำรวจระยะไกล 4,200 ปีแสง J0337 + 1715 มาจากโครงการศึกษาอย่างเข้มข้นที่เกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุดในโลกหลายแห่งรวมถึง GBT, กล้องโทรทรรศน์วิทยุ Arecibo ในเปอร์โตริโกและกล้องโทรทรรศน์วิทยุสังเคราะห์ ASTRON ในเนเธอร์แลนด์ Jason Boyles นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาของมหาวิทยาลัยเวสต์เวอร์จิเนียเป็นคนแรกที่ตรวจพบพัลซาร์มิลลิวินาทีหมุนเกือบ 366 ครั้งต่อวินาทีและถูกจับในระบบที่ไม่ใหญ่กว่าวงโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ ความสัมพันธ์ที่แน่นแฟ้นนี้ประกอบกับความจริงที่ว่าดาวทั้งสามดวงนั้นหนาแน่นกว่าดวงอาทิตย์มากจึงสร้างเงื่อนไขที่สมบูรณ์แบบเพื่อตรวจสอบธรรมชาติที่แท้จริงของแรงโน้มถ่วง นักวิทยาศาสตร์หลายคนรอคอยโอกาสดังกล่าวในการศึกษา 'หลักการสมดุลที่แข็งแกร่ง' ซึ่งถูกอ้างถึงในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein “ ระบบสามดาวนี้ช่วยให้เรามีห้องปฏิบัติการจักรวาลที่ดีที่สุดเท่าที่เคยมีมาเพื่อเรียนรู้วิธีการทำงานของระบบสามตัวดังกล่าวและอาจตรวจพบปัญหาเกี่ยวกับสัมพัทธภาพทั่วไปซึ่งนักฟิสิกส์บางคนคาดหวังว่า หอดูดาววิทยุดาราศาสตร์แห่งชาติ (NRAO)
“ มันเป็นการรณรงค์สังเกตการณ์อย่างยิ่งใหญ่” เจสันเฮสเซิลจาก ASTRON (สถาบันดาราศาสตร์ดาราศาสตร์เนเธอร์แลนด์) และมหาวิทยาลัยอัมสเตอร์ดัมกล่าว “ มีอยู่ครั้งหนึ่งที่เราสังเกตพัลซาร์นี้ทุกวันเพื่อที่เราจะได้เข้าใจถึงวิธีการที่ซับซ้อนซึ่งมันหมุนรอบดาวฤกษ์สหายทั้งสองของมัน” Hessels เป็นผู้นำในการตรวจสอบระบบบ่อยครั้งด้วยกล้องโทรทรรศน์วิทยุสังเคราะห์ Westerbork
ทีมวิจัยไม่เพียง แต่จัดการกับปริมาณข้อมูลที่น่าเกรงขามเท่านั้น แต่พวกเขายังต้องเผชิญกับความท้าทายในการสร้างแบบจำลองระบบด้วย “ การสำรวจระบบนี้ของเราได้ทำการตรวจวัดมวลที่แม่นยำที่สุดในด้านดาราศาสตร์ฟิสิกส์” แอนอาร์ชิบัลด์กล่าวจาก ASTRON “ การวัดตำแหน่งสัมพัทธ์ของดาวฤกษ์ในระบบของเราบางส่วนนั้นมีความแม่นยำถึงหลายร้อยเมตรแม้ว่าดาวเหล่านี้จะอยู่ห่างจากโลกประมาณ 10,000 ล้านล้านกิโลเมตร” เธอกล่าวเสริม
อาร์ชิบัลด์สร้างการจำลองระบบซึ่งทำนายการเคลื่อนไหว ด้วยการใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่เป็นของแข็งซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นของ Isaac Newton เพื่อศึกษาระบบ Earth-Moon-Sun เธอจึงรวบรวมข้อมูลกับแรงโน้มถ่วง ‘new’ ของ Albert Einstein ซึ่งจำเป็นต่อการทำความเข้าใจข้อมูล “ การก้าวไปข้างหน้าระบบจะให้โอกาสที่ดีที่สุดแก่นักวิทยาศาสตร์ในการค้นพบการละเมิดแนวคิดที่เรียกว่าหลักการความเท่าเทียมที่แข็งแกร่ง หลักการนี้เป็นสิ่งสำคัญของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและระบุว่าผลกระทบของแรงโน้มถ่วงต่อร่างกายไม่ได้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติหรือโครงสร้างภายในของร่างกายนั้น”
ต้องการทบทวนทบทวนหลักการความเท่าเทียมกันหรือไม่? ถ้าคุณจำไม่ได้ว่ากาลิเลโอทิ้งลูกบอลน้ำหนักสองลูกที่แตกต่างจากหอเอนเมืองปิซาบางทีคุณอาจจำอพอลโล 15 ผู้บัญชาการเดฟสก็อตต์ทิ้งค้อนและขนเหยี่ยวลงบนพื้นผิวที่ปราศจากสุญญากาศของดวงจันทร์ในปี 1971 ขอบคุณกระจกที่ถูกทิ้งไว้บนพื้นผิวดวงจันทร์ทำให้มีการศึกษาการวัดด้วยแสงเลเซอร์เป็นเวลาหลายปีและให้ข้อ จำกัด ที่แข็งแกร่งที่สุดเกี่ยวกับความถูกต้องของหลักการเทียบเท่า ที่นี่มวลการทดลองคือดวงดาวเองและมวลที่แตกต่างกันและพลังงานที่มีผลต่อแรงโน้มถ่วงจะทำหน้าที่ตรวจสอบว่าพวกมันตกลงมาซึ่งกันและกันหรือไม่ตามหลักการความเท่าเทียมที่แข็งแกร่งหรือไม่ “ การใช้สัญญาณคล้ายสัญญาณนาฬิกาของพัลซาร์เราได้เริ่มทดสอบสิ่งนี้” อาร์ชิบัลด์อธิบาย “ เราเชื่อว่าการทดสอบของเราจะละเอียดอ่อนกว่าความพยายามครั้งก่อน ๆ ในการค้นหาการเบี่ยงเบนจากหลักการการสมดุลที่แข็งแกร่ง” “ เรามีความสุขเป็นอย่างยิ่งที่ได้ห้องปฏิบัติการที่ทรงพลังสำหรับการศึกษาแรงโน้มถ่วง” Hessels กล่าวเสริม "ระบบดาวที่คล้ายกันจะต้องหายากมากในกาแลคซีของเราและเราโชคดีที่พบหนึ่งในไม่กี่แห่ง!"
Original Story Source: Astronomie Netherlands News Release อ่านเพิ่มเติม: Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) และ NRAO Press Release
