三星系统的艺术想象图。 (NRAO/AUI/NSF;S. Dagnello)
爱因斯坦确信,所有物体在引力场中都会以相同的方式下落,而与它们自身的引力无关。 它被称为等效原理,科学家们刚刚利用 2012 年发现的一个遥远的三星系统证明了它的牢固性。
该系统包含一个近轨道运行的还有一颗白矮星,以及一颗更遥远的白矮星绕着这两颗恒星运行。 新的研究发现两颗内恒星以非常相似的速度加速,这符合爱因斯坦理论中解释的等效原理广义相对论。
事实上,这些最新结果比任何结果都要精确十倍左右。早期观察该研究背后的团队表示,也遵循类似的思路。 并不是所有人都相信爱因斯坦关于重力的说法是正确的一百多年前,但这应该有助于解决问题。
研究中使用了位于西弗吉尼亚州格林班克的罗伯特·C·伯德望远镜。 (安妮·阿奇博尔德)
你可能还记得我们之前报道过1 月份在美国天文学会第 231 届会议上发表的同一研究。 现在,它已经过同行评审并发布。
是什么让这三颗恒星(正式名称为 PSR J0337+1715)对这个实验如此有用,是因为中子星的强自引力对于我们称之为家的太阳系中旋转的物体来说,这是不能说的。 结果,它把理论要经过更严格的检验。
“这是一个独特的恒星系统,”一位研究人员说,来自西弗吉尼亚州绿岸天文台的瑞安·林奇。 “我们不知道还有其他类似的实验室。这使其成为检验爱因斯坦理论的独一无二的实验室。”
经过六年的数据记录和 800 次观测,研究人员确定外层白矮星并没有影响双星的内部轨道——这些恒星确实以同样的方式在太空中变焦。
这就是爱因斯坦论点的核心:引力作为时空几何的影响,是所有物质遵循的普遍路径。
因此,例如,在真空中从同一高度落下的锤子和羽毛将同时落地; 1971 年,宇航员戴夫·斯科特 (Dave Scott) 在月球上证明了这一点。
在这种情况下,你可以将中子星视为锤子,将内部白矮星视为羽毛——它显示高质量天体以与低质量天体相同的速度“下落”,这又是等价的核心组成部分原则。
当然,仅仅因为爱因斯坦的理论不断得到科学的支持,并不意味着我们应该停止对其进行测试——这些测试通常也会揭示有关宇宙的令人着迷的新信息。
今年早些时候,在我们用来计时的原子钟的帮助下,一组科学家显示地球正在坠落以稳定的速度穿过太空,不受太阳引力的影响,,以及其他宇宙物体,正如爱因斯坦所认为的那样。
现在,这个距我们约 4,200 光年的三星系统也支持了同样的想法。
当我们从以下渠道获取更多数据时盖亚任务和其他项目,我们应该能够在未来对宇宙物理学的理解进行更仔细的审视——而且很难与爱因斯坦对赌。
该研究发表于自然。