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La théorie d'Einstein de la relativité générale confirmée en regardant une étoile morte pendant 14 ans

La théorie d'Einstein de la relativité générale confirmée en regardant une étoile morte pendant 14 ans

Les astronomes ont utilisé les observations faites sur une étoile morte pour confirmer à nouveau la théorie de la relativité générale d'Einstein.

En étudiant le PSR J1906 + 0746, un pulsar 25000 années-lumièreun moyen, depuis 14 ans, les scientifiques ont prouvé une fois de plus que le génie avait raison.

Trouver la précession

Plus précisément, ce qu'ils ont observé sur l'étoile morte est la précession. C'est un phénomène prédit par la relativité générale qui n'a jamais été trouvé que dans très peu de pulsars.

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Les pulsars sont des étoiles à neutrons à rotation rapide qui émettent des ondes radio brillantes à partir de leurs pôles magnétiques. Impressionnant, ils sont très précis, avec des rotations qui peuvent être prédites jusqu'à des échelles de la milliseconde.

Là où ils sont le plus utiles actuellement, c'est dans les tests de relativité générale. Selon la relativité générale, les pulsars dans les systèmes binaires devraient avoir une légère oscillation axiale appelée précession axiale.

«Le PSR J1906 + 0746 est un laboratoire unique dans lequel nous pouvons simultanément contraindre la physique des émissions de pulsars radio et tester la théorie générale de la relativité d'Einstein», a déclaré Gregory Desvignes du Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) à Bonn, le premier auteur de l'étude.

"Les pulsars binaires sont affectés par la relativité générale (GR), provoquant le précession de l'axe de spin de chaque pulsar", a déclaré le chercheur. Parce qu'il oscille sur son axe, il devrait être simple de détecter les changements dans son profil d'impulsion.

Lorsque le PSR J1906 + 0746 a été découvert pour la première fois en 2004, il s'est avéré qu'il avait deux émissions polarisées distinctes par rotation. Cependant, les données d'archives recueillies par le radiotélescope de l'observatoire de Parkes ne montraient qu'un seul faisceau.

Deux poutres

En 2005, les astronomes ont alors commencé à observer l'étoile pour voir ce qui se passait avec ses faisceaux. Ce qu'ils ont vu, ce sont les deux faisceaux par rotation qui avaient été détectés en 2004, mais le faisceau du pôle nord de l'étoile s'affaiblit jusqu'à ce qu'il disparaisse complètement en 2016.

Les chercheurs ont ensuite appliqué un modèle vieux de 50 ans à l'étude détaillée des informations de polarisation, prédisant que les propriétés de polarisation codaient des informations sur la géométrie du pulsar. Les données ont validé le modèle et trouvé le taux de précession avec seulement Niveau d'incertitude de 5%.

Cette valeur concordait avec la prédiction de la théorie d’Einstein. «Les pulsars peuvent fournir des tests de gravité qui ne peuvent être effectués d'aucune autre manière», a ajouté Ingrid Stairs de l'Université de la Colombie-Britannique à Vancouver, co-auteur de l'étude. "C'est un autre bel exemple d'un tel test."

En fin de compte, l'équipe estime que 14 années de recherche en valaient la peine.

«L’expérience nous a pris beaucoup de temps à terminer», a conclu Michael Kramer, directeur et chef du département de recherche «Physique fondamentale en radioastronomie» du MPIfR.

«De nos jours, malheureusement, les résultats doivent souvent être rapides et rapides, alors que ce pulsar nous apprend tellement. Être patient et diligent a vraiment porté ses fruits. »


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