Ученые проверили теорию гравитации Эйнштейна с помощью двух звезд на пути к катастрофе

Две звезды в системе ZTF J2130 сближаются таким образом, что вскоре сольются и взорвутся сверхновой. Ученые использовали медленный орбитальный распад этой пары, чтобы проверить теорию гравитации Эйнштейна. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv, пишет Live Science.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Двойная звездная система ZTF J2130 находится на расстоянии примерно 4000 световых лет от нас. Хотя астрономы знают об этой системе уже давно, им впервые удалось наблюдать ее с такой высокой детализацией.

Две звезды в системе сближаются, скоро сольются и в конце взорвутся сверхновой. Их движение согласуется с теоретическими предсказаниями, а это означает, что еще более точные наблюдения позволяют использовать эту систему для проверки наших знаний о гравитации.

Одна из звезд в системе ZTF J2130 представляет собой белый карлик. Это горячее ядро умершей звезды, похожей на Солнце. Другая звезда представляет собой субкарлик. Это небольшая звезда, которая находится на последней стадии своей жизни.

Две звезды находятся так близко, что совершают один оборот вокруг друг друга всего за 40 минут. Фактически, эти звезды уже начали сливаться. Взаимная гравитация двух звезд настолько сильная, что она деформировала звезды, при это вещество субкарлика перемещается на белого карлика.

Несмотря на относительно небольшой размер этих звезд (он схож с размером Земли), они имеют довольно большую массу из-за высокой плотности. Также звезды двигаются так быстро, что выпускают гравитационные волны. Это пульсации в ткани пространства-времени, которые впервые предсказал Альбертом Эйнштейн более 100 лет назад. Нор впервые их обнаружили только в 2015 году. Выброс гравитационных волн забирает энергию из системы, что приводит к их сближению.

Астрономы максимально точно измерили орбитальный период двух звезд. Оказалось, что он медленно уменьшается. С каждой секундой орбитальный период сокращается примерно на две триллионных доли секунды.

Это согласуется с расчетами, основанными на современном теоретическом понимании гравитации. Но ученые стремятся выйти за рамки общей теории относительности Эйнштейна, которая является лучшим описанием гравитации.

Пока что наблюдения за парой звезд не показывают отклонения от понимания гравитации, но авторы исследования говорят, что нужно использовать эту естественную лабораторию для дальнейших проверок теории Эйнштейна.

Астрономы считают, что будущая обсерватория гравитационных волн LISA должна быть способна напрямую измерять гравитационные волны, исходящие от этой системы. Запуск LISA запланирован на следующее десятилетие. Двойная звездная система ZTF J2130 к этому времени еще не должна исчезнуть.

Когда две звезды наконец сольются, произойдет взрыв сверхновой, который может быть достаточно ярким, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом с Земли.

Как уже писал Фокус, новые данные указывают на то, что с нашим представлением о Вселенной что-то не так.

Также Фокус писал о том, что астрономы получили более детальное изображение знаменитой биполярной туманности Бабочка, внутри которой находится белый карлик.