S-ar putea să ai nevoie de trei sateliţi plus unele echipamente care nu s-au inventat încă pentru a detecta în mod direct undele gravitaţionale, dar se pare că puteţi vedea efectele acestor valuri în spaţiu-timp, cu un telescop optic şi un cronometru.
O pereche de stele pitice albe, cunoscute sub numele de J0651, care se află una faţă de cealaltă la doar o treime din distanţa Pământului faţă de Luna, se apropie deoarece împrăştie energie sub formă de unde gravitaţionale.
Deşi emiterile de unde gravitaţionale sunt destul de comune, lucrul neobişnuit la J0651 este puterea mare a undelor pe care le produce, combinat cu faptul că emite lumină vizibilă.
"Un astronom amator, cu un telescop de 2 metri ar putea măsura acest efect", spune Warren Brown, un astronom de la Observatorul Smithsonian Astrophysical din Cambridge, Massachusetts şi un membru al echipei care a măsurat indirect undelor gravitaţionale ale lui J0651.
Testându-l pe Einstein
Conform Teoriei Relativităţii Generale a lui Einstein – cea mai importantă teorie a gravitaţiei - obiectele accelerate, precum stelele care orbitează una pe cealaltă, ar trebui să creeze unde gravitaţionale. Cu cât sunt mai grele şi cu cât se mişcă mai repede, cu atât mai puternice sunt aceste unde. Aspect important, această pierdere de energie face ca cele două obiecte să se orbiteze tot mai aproape, un efect care poate fi detectat.
Surse descoperite anterior de unde gravitaţionale sunt perechile de stele care trimit impulsuri, numite pulsari - dar acestea emit numai unde radio şi orbitează una în jurul celeilalte încet, cam o dată pe oră, ceea ce înseamnă că schimbarea orbitei datorată undelor gravitaţionale este mică.
"La pulsari doar faptul că le puteţi măsura cu precizie foarte mare vă permite să puteţi vedea aceste schimbări mici", spune Gijs Nelemans, un astrofizician de la Universitatea Radboud din Nijmegen, Olanda, care nu a fost implicat în cercetare.
În mod contrar, cele două stele ale J0651 emit lumină vizibilă şi realizează un înconjor reciproc una celeilalte o dată la 12,75 minute sau de 113 de ori pe zi. Când Brown şi colegii săi au comparat orbita actuală a lui J0651 cu cea din momentul în care a fost descoperit pentru prima dată cu un an în urmă, au găsit ca aceasta a fost cu un sfert de milisecundă mai rapidă. Asta nu poate părea prea mult, dar acesta se ridică la o schimbare de şase secunde în timpul unei eclipse specifice în raport cu ceea ce v-aţi aştepta dacă un sistem nu trimitea unde în spaţiu-timp - un decalaj destul de mare pentru a fi detectat printr-un cronometru comun.
Cercetătorii au calculat , de asemenea, că, dintre toate sursele stabile de unde gravitaţionale cunoscute, J0651 este al doilea cel mai puternic. Numai sistemul binar HM Cancri este mult mai puternic, dar este mai puţin util pentru studiu, spune Brown, pentru că interacţiunea dintre cele două stele se face "dezordonat" prin transferul de materie dintre ele. Acest lucru face mai greu de detectat factorii ce contribuie la pierderea de energie. J0651 este rar, deoarece nu există nici un schimb de materie, în ciuda apropierii relative a celor două stele una faţă de cealaltă.
Clipirea cosmică
"Am văzut asta cu pulsarii, dar e foarte plăcut să vezi asta aici," spune Nelemans. "Optica are o tradiţie aşa de îndelungată, astfel că noi, o comunitate, noi ştim foarte bine cum să folosim instrumentele optice."
Confirmarea finală a existenţei undelor gravitaţionale va veni de la descoperirea acestora în mod direct. Un experiment promiţător planificat este eLISA, un set de trei nave spaţiale care orbitează Soarele, care va detecta mişcările uşoare de la obiectele protejate de la bord, care sunt lovite numai de undele gravitaţionale emise de sistemele cum ar fi J0651.
Într-adevăr, descoperirea acestui sistem, care urmează să fie publicat în Astrophysical Journal Letters, va fi o ţintă mare pentru eLISA, care ar trebui să înceapă să preia date în jurul anului 2025, spune colegul lui Brown, JJ Hermes de la Universitatea din Texas, Austin.
"Avem nevoie să ştim unde să ne uităm pentru a fi în măsură să spunem că vedem ceva mai mult decât zgomot", spune el. "E ca şi căutarea unui ac într-o stivă de fân, iar acum ne-am pus GPS-ul pe ac."
Nelemans subliniază faptul că echipa a fost foarte norocoasă să găsească sistemul, deoarece acesta este relativ aproape de sfârşitul vieţii sale: în următorii 2 milioane de ani stelele vor fuziona - o simplă clipire în timpul cosmic.
Textul de mai sus reprezintă traducerea şi adaptarea articolului two-dead-stars-provide-lotech-way-to-test-einstein.html, cu acordul editorului, publicat de New Scientist. Reed Business Information Ltd şi New Scientist nu îşi asumă nicio responsabilitate privind eventuale erori de traducere.
Traducător: Ana Spătaru
