Χορός από τρία άστρα δοκιμάζει τη Σχετικότητα

Μια ομάδα αστρονόμων από το Αμερικανικό Παρατηρητήριο Ράδιο Αστρονομίας στη Βιρτζίνια των ΗΠΑ εντόπισε έναν σπάνιο σχηματισμό τριών άστρων, των οποίων η συμπεριφορά μπορεί να αποβεί ένα από τα πιο κρίσιμα τεστ μέχρι σήμερα για τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας.

Τα αστρικά συστήματα που περιλαμβάνουν τρία συνήθη άστρα σε τροχιά γύρω από το κοινό κέντρου βάρους τους, δεν είναι κάτι πρωτόγνωρο στο Γαλαξία μας. Η σπανιότητα της συγκεκριμένης περίπτωσης έγκειται στο γεγονός πως πρόκειται για τρία νεκρά άστρα, ένα από τα οποία είναι περιστρεφόμενος αστέρας νετρονίων (πάλσαρ) με δύο λευκούς νάνους να συμπληρώνουν την τριάδα.

Οι αστέρες νετρονίων δημιουργούνται έπειτα από μία υπερκαινοφανή έκρηξη η οποία συνήθως έχει αρκετή ορμή ώστε να διώξει τα υπόλοιπα άστρα εκτός σχηματισμού. Κάτι τέτοιο δε φαίνεται όμως να συνέβη στη συγκεκριμένη περίπτωση, αφού η ερευνητική ομάδα εκτελώντας ακριβείς μετρήσεις της ακτινοβολίας του πάλσαρ, εντόπισε παρεμβολές στο σήμα που αντιστοιχούν σε δύο λευκούς νάνους με μεγάλες ελλειπτικές τροχιές.

«Αυτά τα συστήματα είναι πολύ σπάνια, ένα στο δισεκατομμύριο», δήλωσε σχετικά ο Σκοτ Ράνσομ, που συμμετείχε στην έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Nature. «Έχουν γίνει πολλές προσομοιώσεις σε υπολογιστή, αλλά συνήθως τέτοιου είδους συστήματα δεν επιβιώνουν», σημείωσε.

Για να επιτευχθεί ένας τέτοιος σχηματισμός χρειάζεται να συμβεί μια ακολουθία από γεγονότα: το πιο βαρύ από τα τρία άστρα, εκρήγνυται σε μία λαμπρή έκρηξη αφήνοντας πίσω του έναν υπέρπυκνο αστέρα νετρονίων. Στη συνέχεια τα υπόλοιπα δύο άστρα, έχοντας επιζήσει της έκρηξης, εκτοξεύονται σε μεγάλες τροχιές. Ένα δισεκατομμύριο περίπου χρόνια αργότερα, το άστρο που βρίσκεται εξωτερικά των υπόλοιπων μετατρέπεται σε λευκό νάνο, αποβάλλοντας υλικό στο εσωτερικό του συστήματος και ακόμη ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά το μεσαίο άστρο ακολουθεί την ίδια πορεία. Το πάλσαρ στο κέντρο έλκει το υλικό από τα δύο άλλα άστρα αρχίζοντας να περιστρέφεται γρηγορότερα.

Το αποτέλεσμα είναι ένας περίπλοκος συνδυασμός από βαρυτικές δυνάμεις, και ένας αστρικός χορός που αποτελεί μια πρώτης τάξεως ευκαιρία για μία ακόμη δοκιμή της ισχυρής αρχής της ισοδυναμίας, που βρίσκεται στην καρδιά της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Η συγκεκριμένη αρχή αναφέρει πως η βαρύτητα παραμένει ανεπηρέαστη από την ταχύτητα και τη θέση ενός αντικειμένου.

Η πυκνότητα και η σχετική θέση των τριών αυτών αντικειμένων μετατρέπουν το συγκεκριμένο σύστημα σε ένα από τα καλύτερα «εργαστήρια» για την επαλήθευση ή τη διάψευση της αρχής της ισοδυναμίας, η οποία θα γίνει έπειτα από τις ακριβείς μετρήσεις των περιόδων και των μαζών των τριών σωμάτων και κατόπιν των συγκρίσεών τους με τις προβλέψεις της θεωρίας του Αϊνστάιν.

Μέχρι σήμερα η Γενική Σχετικότητα έχει περάσει με επιτυχία όλα τα τεστ στα οποία την έχουν υποβάλει οι επιστήμονες, η αναντιστοιχία της όμως με τη κβαντική φυσική όπως και η αδυναμία της να προβλέψει τα φαινόμενα της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας έχουν δημιουργήσει την υποψία πως ίσως στο βάθος να κρύβεται μια πληρέστερη θεωρία.

naftemporiki.gr