[ad_1]
- Teori gravitasi Einstein, relativitas umum, tidak pernah dibantah sekali dalam lebih dari satu abad, meskipun para ilmuwan berusaha tanpa henti untuk menemukan kesalahannya.
- Pulsar adalah bintang menjelang akhir siklus hidup bintang, memancarkan gelombang radio yang menyapu ruang angkasa seperti mercusuar: mereka dapat dideteksi oleh teleskop radio dalam bentuk kilatan yang sangat teratur.
- Tujuh teleskop radio mengamati pulsar ganda selama 16 tahun, sehingga memungkinkan serangkaian tes presisi tinggi dari teori relativitas umum… yang masih berlaku.
Sebuah tim internasional yang melibatkan peneliti dari CNRS, University of Orléans, dan Observatoire de Paris-PSL1 telah melakukan eksperimen selama 16 tahun dengan menerapkan teori relativitas umum pada serangkaian tes paling ketat yang pernah dilakukan. Tujuh teleskop radio mempelajari sepasang unik bintang tahap akhir (pulsar), mengungkapkan efek relativistik baru yang diprediksi oleh teori yang belum pernah diamati sebelumnya. Pengamatan ini, yang sesuai dengan teori Einstein dengan akurasi lebih baik dari 99,99%, diterbitkan di Tinjauan Fisik X pada 13 Desember 2021.
Kesan artistik dari sistem Pulsar Ganda, di mana dua pulsar aktif (memancarkan berkas gelombang radio) saling mengorbit hanya dalam 147 menit. Gerakan orbit bintang neutron yang sangat padat ini menyebabkan sejumlah efek relativistik, termasuk penciptaan riak di ruang-waktu yang dikenal sebagai gelombang gravitasi. Gelombang gravitasi membawa energi dari sistem, yang menyusut sekitar 7 mm per hari sebagai hasilnya. Pengukuran yang sesuai setuju dengan prediksi relativitas umum dalam 0,013%. Kredit gambar: Michael Kramer/MPIfR
Lebih dari 100 tahun setelah Albert Einstein mempresentasikan teori gravitasinya, para ilmuwan di seluruh dunia melanjutkan upaya mereka untuk menemukan kekurangan dalam relativitas umum. Setiap penyimpangan dari prediksinya bisa menjadi tanda fisika baru yang menggabungkan teori-teori yang menggambarkan dunia yang sangat kecil (dunia kuantum) serta yang sangat besar.
Untuk tujuan ini, tim internasional yang dipimpin oleh Institut Max Planck untuk Radio Astronomi (Bonn, Jerman) mempelajari sistem unik yang terdiri dari dua pulsar yang mengorbit satu sama lain: bintang yang sangat kompak dan berotasi cepat pada tahap akhir siklus hidup bintang. yang termagnetisasi,2 dan menghasilkan pancaran gelombang radio yang menyapu langit seperti mercusuar. Karakteristik ini membuat sistem ini menjadi laboratorium yang ideal untuk menguji relativitas umum. Sistem ini ditemukan pada tahun 2003, dan diamati selama 16 tahun oleh tujuh teleskop radio. Teleskop radio desimetri Nançay (Cher, Prancis), yang dikelola oleh Observatoire de Paris-PSL, CNRS, dan University of Orléans, merekam pulsa radio yang dipancarkan oleh salah satu pulsar untuk periode satu jam dua atau tiga kali per minggu, selama satu dekade.
Data yang dikumpulkan (total sekitar satu juta pulsa radio dengan waktu yang tepat) memungkinkan para ilmuwan untuk mendeteksi berbagai efek relativistik, serta untuk mengukur tujuh parameter teori relativitas umum, beberapa dengan cara yang belum pernah terjadi sebelumnya. Misalnya, medan gravitasi yang kuat dari setiap pulsar yang bergerak cepat melengkungkan ruang-waktu di sekitarnya, sehingga membelokkan lintasan gelombang radio yang dipancarkan oleh pulsar lainnya. Teleskop tidak hanya mendeteksi penundaan sinyal dibandingkan ketika merambat dalam garis lurus, tetapi sudut kecil penyimpangan ini (0,04 derajat) diukur untuk pertama kalinya.
Tim juga menguji landasan teori Einstein, emisi gelombang gravitasi (osilasi kecil dalam ruang-waktu), dengan presisi 1.000 kali lebih besar daripada deteksi langsung menggunakan detektor gelombang gravitasi.3. Mereka juga mengamati konsekuensi dari persamaan terkenal E = mc²—yaitu bahwa radiasi pulsar disertai dengan hilangnya massa—di samping pelebaran waktu, yang berjalan lebih lambat dengan adanya medan gravitasi yang kuat.
Semua pengamatan ini sangat sesuai dengan teori Einstein. Jika memang memiliki kekurangan, tes yang lebih ketat akan diperlukan untuk mengidentifikasinya.
Bibliografi
Tes Gravitasi Medan Kuat dengan Pulsar Ganda, Michael Kramer, Ingrid H. Stairs, Richard N. Manchester, Norbert Wex, Adam Deller, William A. Coles, Masooma Ali, Marta Burgay, Fernando Camilo, Ismaël Cognard, Thibault Damour, Gregory Desvignes, Robert Ferdman, Paulo CC Freire, Steffani Grondin, Lucas Guillemot, George B. Hobbs, Gemma Janssen, Ramesh Karuppusamy, Duncan R. Lorimer, Andrew G. Lyne, James W. McKee, Maura McLaughlin, L. Elias Münch, Nihan Pol, Andrea Possenti, John Sarkissian, Ben W. Stappers dan Gilles Theureau. Tinjauan Fisik X, 13 Desember 2021. DOI: 10.1103/PhysRevX.11.041050
1. Bekerja di Laboratorium Fisika dan Kimia Lingkungan dan Luar Angkasa (CNRS / CNES / University of Orléans), Stasiun Astronomi Radio Nançay (Observatoire de Paris-PSL CNRS / University of Orléans) dan Laboratorium Universitas dan teori (Observatoire de Paris -PSL/CNRS).
2. Dalam hal ini, massa mereka 30% lebih besar dari Matahari, dengan diameter hanya 24 km. Kedua bintang mengorbit satu sama lain hanya dalam 147 menit dengan kecepatan 1 juta km/jam. Karena salah satunya berputar sangat cepat (44 kali per detik), itu adalah kandidat yang ideal untuk penelitian ini.
3. Gelombang gravitasi ini membawa sebagian energi dalam sistem, yang secara bertahap menyusut: gelombang gravitasi dideteksi secara tidak langsung dengan mengukur kehilangan energi ini.
Sumber: CNRS
[ad_2]
