إذا كنت تبحث عن شيء فريد حقًا ، فقم بإلقاء نظرة على القائمة الكونية aux trois التي اكتشفها فريق من علماء الفلك الدوليين باستخدام تلسكوب جرين بانك (GBT). تضم هذه المجموعة غير العادية الواقعة في كوكبة الثور نجمًا نابضًا يدور حوله زوج من النجوم القزمة البيضاء. إنها المرة الأولى التي يحدد فيها الباحثون نظامًا نجميًا ثلاثيًا يحتوي على نجم نابض ، وقد استخدم الفريق بالفعل الدقة الشبيهة بالساعة لضربات النجم النابض لمراقبة تأثيرات تفاعلات الجاذبية.
'هذا نظام رائع حقًا به ثلاثة أشياء متدهورة. يقول توماس توريس ، المؤلف الأول لهذه الدراسة: 'لقد نجا من ثلاث مراحل من انتقال الكتلة وانفجار مستعر أعظم ، ومع ذلك ظل مستقرًا ديناميكيًا'. 'تم العثور على النجوم النابضة مع الكواكب سابقًا ، وفي السنوات الأخيرة تم اكتشاف عدد من النجوم النابضة الثنائية الغريبة التي يبدو أنها تتطلب أصل نظام ثلاثي. لكن هذا النجم النابض الجديد الملي ثانية هو أول نجم يتم اكتشافه بواسطة قزمين أبيضين '.
لم يكن هذا مجرد اكتشاف بالصدفة. جاءت ملاحظات J0337 + 1715 على بعد 4200 سنة ضوئية من برنامج دراسة مكثف يتضمن العديد من أكبر التلسكوبات الراديوية في العالم بما في ذلك GBT ، وتلسكوب Arecibo الراديوي في بورتوريكو ، وتلسكوب Westerbork Synthesis Radio Telescope التابع لـ ASTRON في هولندا. كان جيسون بويلز ، طالب الدراسات العليا بجامعة ويست فيرجينيا ، أول من اكتشف النجم النابض بالمللي ثانية ، والذي يدور حوالي 366 مرة في الثانية ، وتم التقاطه في نظام ليس أكبر من مدار الأرض حول الشمس. هذا الارتباط الوثيق ، إلى جانب حقيقة أن النجوم الثلاثية أكثر كثافة من الشمس ، تخلق الظروف المثالية لفحص الطبيعة الحقيقية للجاذبية. لقد انتظرت أجيال من العلماء فرصة كهذه لدراسة 'مبدأ التكافؤ القوي' المفروض في نظرية أينشتاين للنسبية العامة. يقول المؤلف الأول سكوت رانسوم Scott Ransom من المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO).
علق جايسون هيسيلز ، من ASTRON (المعهد الهولندي للفلك الراديوي) وجامعة أمستردام: 'لقد كانت حملة مراقبة ضخمة'. 'لفترة من الوقت كنا نرصد هذا النجم النابض كل يوم ، فقط حتى نتمكن من فهم الطريقة المعقدة التي كان يتحرك بها حول النجمين المرافقين له.' قاد Hessels المراقبة المتكررة للنظام باستخدام تلسكوب Westerbork Synthesis Radio Telescope.
لم يتعامل فريق البحث مع كمية هائلة من البيانات فحسب ، بل واجهوا أيضًا التحدي المتمثل في نمذجة النظام. تقول آن أرشيبالد ، من أستون أيضًا: 'لقد حققت ملاحظاتنا لهذا النظام بعضًا من أكثر القياسات دقة للكتل في الفيزياء الفلكية'. وتضيف: 'بعض قياساتنا للمواقع النسبية للنجوم في النظام دقيقة لمئات الأمتار ، على الرغم من أن هذه النجوم تبعد حوالي 10000 تريليون كيلومتر عن الأرض'.
قاد الدراسة ، ابتكر أرشيبالد محاكاة النظام التي تتنبأ بحركاتها. باستخدام الأساليب العلمية الصلبة التي استخدمها إسحاق نيوتن سابقًا لدراسة نظام الأرض والقمر والشمس ، قامت بعد ذلك بدمج البيانات مع الجاذبية 'الجديدة' لألبرت أينشتاين ، والتي كانت ضرورية لفهم المعلومات. 'من الآن فصاعدًا ، يمنح النظام العلماء أفضل فرصة حتى الآن لاكتشاف انتهاك لمفهوم يسمى مبدأ التكافؤ القوي. هذا المبدأ هو جانب مهم من نظرية النسبية العامة ، وينص على أن تأثير الجاذبية على الجسم لا يعتمد على الطبيعة أو البنية الداخلية لذلك الجسم.
هل تحتاج إلى تجديد معلومات حول مبدأ التكافؤ؟ ثم إذا كنت لا تتذكر إسقاط جاليليو كرتين مختلفتين من برج بيزا المائل ، فربما تتذكر قيام أبولو 15 القائد ديف سكوت بإسقاط مطرقة وريشة صقر أثناء وقوفه على سطح القمر الخالي من الهواء في عام 1971 بفضل المرايا التي تُركت على سطح القمر ، تمت دراسة قياسات المدى بالليزر لسنوات وقدمت أقوى القيود على صحة مبدأ التكافؤ. هنا تكون الكتل التجريبية هي النجوم نفسها ، وستعمل كتلها المختلفة وطاقات ربط الجاذبية على التحقق مما إذا كانت جميعها تسقط باتجاه بعضها البعض وفقًا لمبدأ التكافؤ القوي أم لا. يوضح أرشيبالد: 'باستخدام إشارة تشبه الساعة للنجم النابض ، بدأنا في اختبار ذلك'. 'نعتقد أن اختباراتنا ستكون أكثر حساسية بكثير من أي محاولات سابقة لإيجاد انحراف عن مبدأ التكافؤ القوي.' ويضيف هيسيلز: 'نحن سعداء للغاية بوجود مثل هذا المختبر القوي لدراسة الجاذبية'. 'يجب أن تكون الأنظمة النجمية المماثلة نادرة للغاية في مجرتنا ، ولحسن الحظ وجدنا أحد هذه الأنظمة القليلة!'
مصدر القصة الأصلي: بيان صحفي هولندا علم الفلك . قراءة متعمقة: معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIfR) و بيان صحفي من NRAO .