Pulsarii testează Teoria Relativităţii lui Einstein

Pulsarii sunt stele neutronice foarte magnetizate, care se rotesc rapid şi care emit fascicule de unde radio de la polii lor magnetici. Astronomii îi folosesc acum pentru a testa una din teoriile lui Einstein şi a studia fizica nucleară.

Odată stele masive care au explodat ca supernove, stelele neutronice au o masă mai mare decât cea a soarelui nostru, dar sunt de mărimea unui oraş mijlociu. Fasciculele emise de un pulsar pot fi detectate de un radio-telescop de pe Pământ atunci când rotaţia pulsarului se aliniază cu planeta noastră, ceea ce permite astronomilor să măsoare timpul dintre aceste "impulsuri".

Teoria relativităţii generale a lui Albert Einstein prezice modul în care gravitaţia se comportă în sistemul nostru solar, dar alte teorii sugerează că gravitaţia se comportă diferit în interiorul unei stele neutronice, din cauza structurii sale interne extrem de dense.

Trei cercetători de pulsari au dezvăluit rezultatele muncii lor în cadrul unei reuniuni a Asociaţiei Americane pentru Progresul Ştiinţei, în Vancouver, Canada.

"Prin notarea cu atenţie a impulsurilor pulsarilor, putem măsura cu precizie proprietăţile stelelor neutronice," a relatat Ingrid Stairs de la Universitatea din British Columbia, într-un comunicat de presă.

"Mai multe seturi de observaţii au arătat că mişcările pulsarilor nu sunt dependente de structura lor, astfel încât teoria relativităţii generale este în siguranţă până acum."

Cercetările privind sistemele binare care implică o altă stea neutronică sau pulsar au furnizat dovezi indirecte ale existenţei undelor gravitaţionale.

Conform teoriei lui Einstein, masele care se deplasează în universul nostru ar trebui să creeze perturbări în spaţiu-timp, formând undele gravitaţionale. Ele pot fi direct detectabile prin monitorizarea emisiilor pulsarilor împrăştiaţi în întreaga Cale Lactee şi observarea variaţiilor cauzate de mişcarea undelor gravitaţionale. Oamenii de ştiinţă descriu această Matrice de Sincronizare a Pulsarului (PTA) ca fiind un fel de "telescop" gigant.

"Momentul de emisie a pulsarilor este extrem de precis, astfel încât îl putem folosi pentru a detecta undele gravitaţionale într-o gamă de frecvenţă la care nici un alt experiment nu va reuşi", a declarat Benjamin Stappers de la Universitatea din Manchester, Marea Britanie, în comunicat.

Astfel de PTA ar putea indica chiar şi undele gravitaţionale care provin de la două găuri negre şi alte evenimente cosmice din universul nostru timpuriu.

"În acest moment, putem plasa doar limite legate de existenţa undelor de foarte joasă frecvenţă, dar sperăm că extinderea planificată şi noile telescoape vor duce la o detectare directă în următorul deceniu", a explicat Stappers.

Densitatea pulsarilor este mult mai mare decât cea a nucleelor atomice, iar fizica lor rămâne destul de misterioasă.

"Prin măsurarea maselor stelelor neutronice, putem limita fizica lor internă", a declarat Scott Ransom de la Observatorului Naţional de Radio-Astronomie în comunicatul de presă.

"Doar în ultimii trei-patru ani am descoperit mai multe stele neutronice masive, care, datorită maselor lor mari, exclud unele propuneri exotice în legătură cu ceea ce se întâmplă în centrele stelelor neutronice."