우주 쿠데타에서 천문학 자들은 궤도에서 펄서로 알려진 천상의 표지를 하나가 아니라 다른 별 두 개를 발견했습니다. 최초의 트리오는 곧 아인슈타인의 중력 이론 또는 일반 상대성 이론을 전례없는 테스트에 넣는 데 사용될 수 있습니다. 독일 본의 맥스 플랑크 라디오 천문학 연구소 (Max Planck Radio Astronomy Institute for Radio Astronomy Institute for Radio Astronomy)의 라디오 천문학자인 Paulo Freire는“자연이 우리에게 준 훌륭한 실험실입니다. "거의 주문해야합니다."
펄서는 중성자별로 구성되며, 초신성 폭발로 날아간 거대한 별의 남은 코어로 구성됩니다. 코어 자체의 중력은 원자 핵이 중성자의 단일 구체로 녹아서 강하게 압박합니다. 회전하는 중성자 별은 또한 등대의 광선이 바다를 휩쓸는 것처럼 하늘을 휩쓸는 무선 파도의 광선을 빛납니다. 실제로, 펄서는 정기적으로 깜박이기 때문에 똑딱 거리는 자연 시계를 만들어 원자 시계와 마찬가지로 안정적일 수 있습니다.
믿을 수없는 규칙 성은 펄서가 다른 물체와 궤도에 있는지 여부를 결정할 수 있습니다. 펄서와 동반자가 서로를 공전함에 따라, 펄서와 지구 사이의 거리는 약간 변해서 무선 파의 펄스가 지구에 도달하는 데 시간이 조금 걸리도록합니다. 결과적으로, 펄싱 주파수는 속도가 높아지고 말다툼주기에서 속도가 느려집니다.
그러나 이러한 간단한 시나리오는 Pulsar PSR J0337+1715의 빈도에 대한 독특한 전쟁을 설명 할 수 없었으며, 버지니아 주 샬롯츠 빌에있는 전국 무선 천문학 전망대의 천문학자인 Scott Ransom 및 2007 년 West Virginia의 Robert C. Byrd Green Bank 망원경과 함께 발견 한 동료 인 Scott Ransom. 대상에 대한 다른 무선 망원경을 훈련 시켰으며, 랜섬과 동료들은 1 년 반 동안 근처의 감시하에 그것을 유지했습니다. 결국, 캐나다 몬트리올에있는 맥길 대학교 (McGill University)의 대학원생 인 앤 아치 볼드 (Anne Archibald)는 무슨 일이 일어나고 있는지 정확히 알아 냈습니다.
태양의 질량의 1.4 배이고 초당 366 배를 돌리는 펄서는 흰색 난쟁이 별이 태양만큼 큰 20%에 불과한 1.6 일 동안 단단한 궤도에 있습니다. Ransom과 동료들이 오늘 온라인에서 Nature 에보고하는 것처럼 태양이 327 일마다 내부 쌍을 궤도하는 것보다 41%의 무게가 41%입니다. . Ransom은“우리은 은하계에는 100 개를 넘지 않는다고 생각합니다. "그들은 실제로 1 억 개의 물체입니다."
독특한 새로운 시스템은 동등성 원리로 알려진 일반 상대성의 개념을 테스트하는 방법을 열어줍니다. 이는 두 가지 다른 질량 개념과 관련이 있습니다. 물체의 관성 질량은 밀기 또는 당기기에 저항하는 방법을 정량화합니다. 유모차의 관성 질량이 적기 때문에 자동차보다 유모차 롤링을 시작하는 것이 더 쉽습니다. 물건의 중력 질량은 중력장이 얼마나 많이 당기는지를 결정합니다. 바벨은 중력 질량이 많기 때문에 깃털보다 무겁습니다.
동등성 원리의 가장 간단한 버전은 관성 질량과 중력 질량이 동일하다고 말합니다. 그것은 야구와 벽돌과 같은 일반적인 물체가 왜 질량에 관계없이 같은 속도로 지구에 떨어지는지를 설명합니다. Galileo가 Pisa의 기대어 탑에서 더 무겁고 가벼운 공을 떨어 뜨려 보여준 것처럼.
강력한 동등성 원칙은 중요한 단계를 더욱 발전시킵니다. 아인슈타인의 유명한 방정식에 따르면, E =Mc, 에너지는 질량과 같습니다. 따라서 물체 또는 시스템의 질량은 시스템 자체 내의 중력장의 에너지에 의해 생성 될 수 있습니다. 강력한 동등성 원리는 그러한 "자기 중단"을 통해 생성 된 질량을 포함하더라도 중력 및 관성 질량은 여전히 동일하다고 명시하고 있습니다. 이 원칙은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에서 개최되지만 일반적으로 대체 이론을 유지하지는 않는다고 프랑스의 Bures-Sur-Yvette의 고급 과학 연구 연구소의 이론적 물리학자인 Thibault Damour는 말합니다. 따라서 원리로 핀을 찌르는 것은 일반적인 상대성 이력이 중력에 대한 최종 단어가 아니라는 것을 증명할 것입니다.
연구원들은 이미 강력한 동등성 원리를 테스트하려고 노력했습니다. 1970 년대 이래 일부는 태양의 중력장에서 달과 지구의 궤도를 비교했습니다. 보다 최근에, 다른 사람들은 은하의 중력장에서 펄서 - 백인 드워프 쌍의 움직임을 분석했습니다. 그러나 이러한 연구는 제한적이라고 Damour는 말했다. 지구의 자기 중단은 단지 질량의 10 억을 차지합니다. 펄서 연구에서 은하의 중력은 매우 약합니다. 따라서 강력한 동등성 원칙은 천당 부분의 정밀도로만 테스트되었습니다.
새로운 펄서 시스템은 이전 두 가지 방법의 강점을 결합하여 훨씬 더 엄격한 테스트를 시작합니다. 펄서의자가 중단은 내부 흰색 난쟁이의 경우 0.001% 미만과 대조적으로 질량의 약 10%를 차지합니다. 동시에, 둘 다 외부 흰색 드워프의 중력장으로 이동하는데, 이는 은하의 들판보다 훨씬 강합니다. 시스템의 진화를 추적함으로써 Ransom과 동료들은 내부 흰색 난쟁이 또는 펄서가 외부 흰색 난쟁이에 더 빠르게 떨어지고 이전과 같이 정확하게 100 배의 강한 동등성을 테스트하는지 여부를 알 수 있어야한다고 Damour는 말합니다.
그렇다면 강력한 동등성 원칙이 원하는 것으로 밝혀 질까요? Damour는 "나는 오히려 더 나은 한계를 얻을 것으로 기대하고있다"고 말했다. "하지만 나는 열린 마음을 가지고 있습니다. 위반을받는 것이 좋을 것입니다." Freire는 위반은 "완전한 혁명"이 될 것이라고 말합니다.
랜섬은 연구원들이 오래 기다릴 필요가 없을 수도 있다고 말했다. 그의 팀은 1 년 안에 원리를 테스트 할 수 있어야합니다.
