Аресибо и връзката му с гравитационните вълни

Аресибо след фаталното срутване през 2020 г.
Аресибо след фаталното срутване през 2020 г.

Знете ли, каква е връзката на гравитационните вълни и любимия ни радио телескоп в Аресибо?

Тези тайнствени и загадъчни вълни за които се шуми от много, много време. Именно в Аресибо е открито първото коственно доказателство за тяхното съществуване.

Според общата теория на относителността, когато две изключително плътни тела се въртят едно около друго, те “разбъркват” пространството около себе си. Това създава вълни в самото пространство-време, гравитационни вълни, които се разпространяват със скоростта на светлината.

През 1974 г. Ръсел Хълс и Джоузеф Тейлър (Russell A. Hulse -Univ. of Massachusetts/Amherst, later Princeton Univ ;Joseph H. Taylor – Princeton Univ) откриват сигнала на пулсар PSR B1913+16, използвайки радиотелескопа Аресибо. Пулсарът е имал период от 59 ms. По-нататъшни измервания показват, че орбиталният период се променя повтарящо се в продължение на 7,75 часа. Това означава, че пулсарът трябва да е в орбита с друга звезда. Състои се от две неутронни звезди, които обикалят близо около общия си център на маса. Една от тези неутронни звезди е открита като пулсар.

През годините периодът на пулсара е измерван с висока точност. Общата теория на относителността (приближение на тази лъчиста енергия е описано с формулата за квадруполярно излъчване на Алберт Айнщайн) ни казва, че бинарната система ще излъчва енергия като гравитационни вълни и в крайна сметка двата обекта ще се приближат един към друг и ще се слеят. С развитието на системата към това сливане, периодът на орбитата постепенно ще намалява.

Така двете звезди се въртят спираловидно една към друга. Въпреки че измереното изместване е само 40 s за 30 години, то е измерено много точно и съвпада точно с предсказанията от Общата теория на относителността на Айнщайн. Наблюдението се счита за косвено доказателство за съществуването на гравитационни вълни.

През 1993 г. пулсарът PSR B1913+16 на Хълс-Тейлър донася нобелова награда на откривателите си, като награда тяхната работа.

Данни за PSR B1913+16

Right ascension19h 13m 12.4655s
Declination+16° 01′ 08.189″
Distance21,000 light years
Mass of detected pulsar1.441 MSun
Mass of companion1.387 MSun
Rotational period of detected pulsar59.02999792988 millisec
Diameter of each neutron star20 km
Orbital period7.751939106 hr
Eccentricity0.617131
Semimajor axis1,950,100 km
Periastron separation746,600 km
Apastron separation3,153,600 km
Orbital velocity of stars at periastron
(relative to center of mass)
450 km/sec
Orbital velocity of stars at apastron
(relative to center of mass)
110 km/sec
Rate of decrease of orbital period0.0000765 sec per year
Rate of decrease of semimajor axis3.5 meters per year
Calculated lifetime (to final inspiral)300,000,000 years
This entry was posted in Uncategorized, Радиоастрономия and tagged , . Bookmark the permalink.

Leave a Reply