Является ли гравитационная постоянная везде и всегда одинаковой, а также неизменной? Тот факт, что ученые, измеряющие его в нашей Солнечной системе и в далеких звездных системах, получают одинаковое значение, по-видимому, подтверждает, что он действительно универсален по своей природе.
Гравитация, одна из четырех фундаментальных сил природы, теперь кажется нам утешительно постоянной во всей Вселенной. Об этом свидетельствуют многолетние исследования пульсара, который находится достаточно далеко от нас. Возможно, мы только что получили ответ на один из старейших вопросов космологии: одинакова ли сила гравитации везде и всегда? Ответ пока да.
Исследования с использованием радиотелескопа Грин-Бэнк в Западной Вирджинии и самого большого на сегодняшний день в мире радиотелескопа Аресибо из Пуэрто-Рико длились 21 год. Именно столько времени потребовалось, чтобы точно измерить постоянное «тикание» пульсара PSR J1713 + 0747. Однако это кропотливое исследование (в котором, кстати, можно было раз пять получить степень кандидата наук по другой теме о космосе!), дало нам кое-что очень важное - точнейшее измерение гравитационной постоянной, измеренной за пределами Солнечной системы. уже.
Пульсары — это быстро вращающиеся сверхплотные остатки массивных звезд, взорвавшихся как сверхновые. Их можно наблюдать с Земли по радиоволнам, излучаемым их магнитными полюсами. Они настолько плотны и массивны, и в то же время настолько малы — типичный радиус всего 20–25 км, — что во многих случаях они могут поддерживать скорость вращения с точностью, сравнимой с точностью лучших атомных часов на Земле. Это делает пульсары идеальными космическими лабораториями для изучения фундаментальной природы пространства, времени и гравитации.
Этот конкретный пульсар находится примерно в 3750 световых годах от Земли и вращается вокруг своего компаньона, белого карлика.Это один из пульсаров с наиболее постоянным периодом вращения вокруг своей оси.Однако каждый оборот белого карлика занимает около 68 дней, а это означает, что расстояние между двумя звездами необычно велико.Это важно для изучения гравитации, потому что явление гравитационного излучения, т.е. постоянного преобразования орбитальной скорости тела в гравитационные волны, чрезвычайно трудно обнаружить - и к тому же при более тесной орбите обоих компонентов оно имело бы ничтожно малое значение. воздействие на орбиту самого пульсара.Эта удивительная звездная система предлагает астрономам доказательство того, что фундаментальная сила гравитации остается неизменной во всем космосе.Данные, собранные в ходе этого эксперимента, показывают, что гравитационная постоянная в этой далекой звездной системе практически постоянна. Ранее тот же результат был получен в результате аналогичного исследования в Солнечной системе на основе точных лазерных измерений в системе Земля-Луна.
Эти результаты позволяют с большой долей вероятности исключить существование «особых» времен и мест во Вселенной, где гравитация различна. Такие возможности уже рассматривались, но теперь ученые могут ввести новые ограничения на некоторые параметры, описывающие космологические теории. Гравитационная постоянная — абсолютно фундаментальная константа в физике, поэтому важно проверять ее постоянство на объектах, находящихся в разных местах, в разное время и в разных условиях. Тот факт, что гравитация кажется одинаковой в Солнечной системе и в далекой звездной системе, на сегодняшний день подтверждает, что ее постоянная действительно является универсальной постоянной.