Учені перевірили теорію гравітації Ейнштейна за допомогою двох зірок на шляху до катастрофи
Астрономи провели спостереження за двома дуже близько розташованими одна до одної зірками і з'ясували, що їхня поведінка говорить про гравітацію.
Дві зірки в системі ZTF J2130 зближуються таким чином, що незабаром зіллються і вибухнуть надновою. Учені використовували повільний орбітальний розпад цієї пари, щоб перевірити теорію гравітації Ейнштейна. Дослідження опубліковано на сервері препринтів arXiv, пише Live Science.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Подвійна зоряна система ZTF J2130 розташована на відстані приблизно 4000 світлових років від нас. Хоча астрономи знають про цю систему вже давно, їм уперше вдалося спостерігати її з такою високою деталізацією.
Дві зірки в системі зближуються, скоро зіллються і врешті вибухнуть надновою. Їхній рух узгоджується з теоретичними передбаченнями, а це означає, що ще точніші спостереження дають змогу використовувати цю систему для перевірки наших знань про гравітацію.
Одна із зірок у системі ZTF J2130 являє собою білий карлик. Це гаряче ядро померлої зірки, схожої на Сонце. Інша зірка являє собою субкарлик. Це невелика зірка, яка перебуває на останній стадії свого життя.
Дві зірки розташовані так близько, що здійснюють один оберт навколо одна одної всього за 40 хвилин. Фактично, ці зірки вже почали зливатися. Взаємна гравітація двох зірок настільки сильна, що вона деформувала зірки, при цьому речовина субкарлика переміщується на білого карлика.
Незважаючи на відносно невеликий розмір цих зірок (він схожий з розміром Землі), вони мають досить велику масу через високу щільність. Також зірки рухаються так швидко, що випускають гравітаційні хвилі. Це пульсації в тканині простору-часу, які вперше передбачив Альбертом Ейнштейн понад 100 років тому. Але вперше їх виявили тільки 2015 року. Викид гравітаційних хвиль забирає енергію з системи, що призводить до їхнього зближення.
Астрономи максимально точно виміряли орбітальний період двох зірок. Виявилося, що він повільно зменшується. З кожною секундою орбітальний період скорочується приблизно на дві трильйонні частки секунди.
Це узгоджується з розрахунками, заснованими на сучасному теоретичному розумінні гравітації. Але вчені прагнуть вийти за рамки загальної теорії відносності Ейнштейна, яка є найкращим описом гравітації.
Поки що спостереження за парою зірок не показують відхилення від розуміння гравітації, але автори дослідження кажуть, що потрібно використовувати цю природну лабораторію для подальших перевірок теорії Ейнштейна.
Астрономи вважають, що майбутня обсерваторія гравітаційних хвиль LISA має бути здатна безпосередньо вимірювати гравітаційні хвилі, що виходять від цієї системи. Запуск LISA заплановано на наступне десятиліття. Подвійна зоряна система ZTF J2130 до цього часу ще не повинна зникнути.
Коли дві зірки нарешті зіллються, відбудеться вибух наднової, який може бути досить яскравим, щоб його можна було побачити неозброєним оком із Землі.
Як уже писав Фокус, нові дані вказують на те, що з нашим уявленням про Всесвіт щось не так.
Також Фокус писав про те, що астрономи отримали більш детальне зображення знаменитої біполярної туманності Метелик, усередині якої знаходиться білий карлик.