Νέα στοιχεία για τη συστροφή του χωροχρόνου κατά την κίνηση δύο άστρων

Μια διεθνής ομάδα αστροφυσικών με επικεφαλής τον Αυστραλό Καθηγητή Matthew Bailes δημοσίευσε νέα στοιχεία σχετικά με την «συστροφή του πλαισίου αναφοράς». Οι επισήμονες παρακολούθησαν την τροχιά ενός αστρικού ζεύγους για σχεδόν δύο δεκαετίες. Από τα δεδομένα τους, έβγαλαν πόρισμα για την συστροφή, δηλαδή παράσυρση, του χωρόχρονου με την περιστροφή του ουράνιου σώματος

Απεικόνιση δύο περιστρεφόμενων άστρων που συστρέφουν τον χωρόχρονο γύρω τους Πηγή Εικόνας: www.physics4u.gr

Προετοιμασία

Σχεδόν 20 χρόνια πριν, η ομάδα αυτή των αστροφυσικών  του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Swinburne, ξεκίνησε να παρατηρεί με το ραδιο-τηλεσκόπιο των 64 μέτρων CSIRO Parkes, δύο άστρα που περιστρέφονταν το ένα γύρω από το άλλο με εκπληκτική ταχύτητα. Το ένα είναι ένας Λευκός Νάνος, μεγέθους παραπλήσιου αυτού της Γης και πυκνότητας 300.000 φορές μεγαλύτερη. Το άλλο ένας αστέρας νετρονίων και διαμετρου 20 χιλιομέτρων και πυκνότητας 100 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτήν της Γης.

 Το σύστημα αυτό με ονομασία PSR J1141-6545 παρουσιάζει έντονο ενδιαφέρον ως προς τη σχετικότητα. Προτού το άστρο εκραγεί και γίνει αστέρας νετρονίων (πρίν από ένα εκατομμύριο περίπου χρόνια), άρχισε να διογκώνεται. Έτσι, σταδιακά άρχισε να αποβάλλει τον εξώτερο πυρήνα του ο οποίος έπεσε στον κοντινό λευκό νάνο. Έτσι ο Λευκός Νάνος ξεκίνησε να περιστρέφεται με μεγαλύτερη ταχύτητα ώσπου η ημέρα του έφτασε να μετράται σε λεπτά.

 

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Ζεύγος άστρου νετρονίων που περιστρέφεται ταχύτατα και λευκού νάνου που σύρει το ιστό του χωροχρόνου γύρω από την τροχιά του. Πηγή Εικόνας: www.physics4u.wordpress.com

Οι ισχυρισμοί των ειδικών

Αρχικά, Αϊνστάιν δημοσίευσε την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας πως η βαρύτητα προκύπτει από την καμπυλότητα του χωροχρόνου και ότι ουράνια αντικείμενα, όπως ο Ήλιος ή η Γη, προκαλούν μεταβολές σε αυτή τη γεωμετρία. Τρία χρόνια αργότερα, το 1918, οι Αυστριακοί μαθηματικοί Josef Lense και Hans Thirring υπό τη θεώρηση πως οι ισχυρισμοί του Αϊνστάιν ήταν σωστοί οδηγήθηκαν στο συμπέρασμα πως όλα τα περιστρεφόμενα αντικείμενα θα έπρεπε να «παρασέρνουν» τον ίδιο τον χωροχρόνο γύρω μαζί τους.

Απεικόνιση δύο περιστρεφόμενων άστρα που συστρέφουν τον χωρόχρονο γύρω τους
Πηγή Εικόνας: www.physics4u.wordpress.com

Σε επίπεδο καθημερινότητας, όπως της Γης, αυτό το φαινόμενο είναι μικροσκοπικό και δεν εντοπίζεται. Νωρίτερα μέσα στον αιώνα τα πρώτα πειραματικά δεδομένα από αυτό το φαινόμενο προέκυψαν χάρη σε γυροσκόπια  σε τροχιά γύρω από τη Γη. Πιο συγκεκριμένα, ο προσανατολισμός των γυροσκοπίων μπορούσε να συστραφεί προς την κατεύθυνση της γήινης περιστροφής. Ένας ταχύτατα περιστρεφόμενος λευκός νάνος, όπως αυτός στο συγκεκριμένο σύστημα PSR J1141-6545, προκαλεί συστροφή χωρόχρονου ασύλληπτα ισχυρότερα ή 100 εκατομμύρια φορές περισσότερο από τη Γη.

Ο Δρ Paulo Friere του MPIfR συνειδητοποίησε ότι η συστροφή ολόκληρης της τροχιάς θα μπορούσε να εξηγήσει την κλίση της τροχιάς. Την ίδια στιγμή, η ομάδα του Matthew Bailes παρουσιάζει συναρπαστικά αποδεικτικά στοιχεία για να το υποστηρίξει στο άρθρο του περιοδικού Science – δείχνοντας έτσι ότι η Γενική Σχετικότητα είναι ζωντανή και σωστή, παρουσιάζοντας μία ακόμη από τις πολλές της προβλέψεις.

 

Πηγές:

www.astro.auth.gr

physics4u.wordpress.com/2020/02/02/νέα-στοιχεία-για-την-συστροφή-του-χωρο/

www.tovima.gr/2008/11/25/science/i-thewria-tis-sxetikotitas-sto-gyroskopio/

 

 


Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Μαρία Τουρλή

Ονομάζομαι Μαρία Τουρλή, γεννημένη το 1996 και απόφοιτη του Τμήματος Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Επίκεντρο των σπουδών μου αποτελεί η κατεύθυνση της Στερεάς Κατάστασης και της Επιστήμης των Υλικών. Η αρέσκειά μου στην αρθρογραφία με οδήγησε στο MAX MAG.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;