Albert Eýnşteýniň umumy Otnositellik (lat.: Relatiwlik) teoriýasy grawitasiýanyň giňden ykrar edilýän teoriýasy hasaplanýar. Ýöne fizikler onuň hem öz çäkleriniň bolmalydygyny, bu çäklerden aňyrda üstüniň açylmagyna garaşýan täze teoriýalaryň-da bardygyny bilýärler. Şol sebäpden otnositellik teoriýasy häli-şindi diýen ýaly has agyr şertlerde synalyp görülýär.
Astronomlar bir adatdan daşary goşa ýyldyzyň kömegi bilen bu teoriýany ýene bir gezek synap, onuň dogrudygyny tassykladylar. Bir aşa agyr pulsar bilen ujypsyzja karlik ak ýyldyzdan ybarat bu sistema giňişlik-wagt strukturasyny edil umumy Otnositellik teoriýasynda aýdylyşy ýaly egreldýär. Üstesine-de, bu iki ýyldyzyň kem-kemden ýitirýän energiýasy goýberilýän grawitasion tolkunlar sebäpli kemelmeli energiýanyň mukdaryna doly deň gelýär.
Ýarym million sany Ýer planetasyny gysyp, diametri diňe 20 kilometr bolan bir planetanyň göwrümine sygdyrmak göz öňüne getirmesi kyn zat bolsa gerek. Ýöne bular ýaly şertler ýokary güýç bilen partlan ägirt uly ýyldyzlaryň galyndysy bolan neýtron ýyldyzlarda bolýar.
Öz okunyň daşynda çalt aýlanyp, maýak ýaly kadaly radio signallaryny goýberýändigi üçin pulsar ýyldyzlar diýlip atlandyrylýan bu obýektler takmynan ýarym asyr mundan ozal tapyldy. Neýtron ýyldyzlar alymlara fiziki prosesleri özboluşly şertlerde öwrenmäge mümkinçilik berýär.
Gürrüňi edilýän häzirki neýtron ýyldyz 2007-nji ýylda "Green-Bank" radioteleskopy bilen pulsarlary gözlemek barada alnyp barlan programmanyň dowamynda açylyp, "PSR J0348+0432" diýip atlandyrylan ýyldyz. Ol öz okunyň daşynda sekuntda 25 gezek aýlanýar. Biziň Günümizden iki esse agyr bolan bu ýyldyzyň diametri bary-ýogy 20 kilometr. Günüň diametri bolsa 1.4 million kilometr.
Agyrlyk güýji babatda Eýnşteýniň umumy Otnositellik teoriýasynyň dogrudygyny ýokary derejedäki takyklyk bilen synap görmek üçin ozal ulanylan beýleki pulsarlar bilen deňäniňde-de, "PSR J0348+0432" aşa ekstrem obýekt. Onuň üstündäki dartyş Ýeriňkiden 300 milliard esseden hem ýokary, ortasynda bolsa bir dikeç gandyň ululygyndaky göwrümleriň her birinde gysylan görnüşde bir milliard tonnadan agdyk agramdaky materiýa bar. Bu sanlar şu çaka çenli üsti açylan beýleki neýtron ýyldyzlardakydan tas iki esse ýokary.
Bular ýaly güýçli dartyş meýdanlarynda massada bolýan çaklaňja üýtgeme-de bu obýektiň töweregindäki giňişlik-wagtda giň gerimli özgerişlere getirip bilýär. Kiçijik göwrümde jemlenen aşa uly massa, umumy Otnositellik teoriýasy boýunça giňişiligi egreldýär. Bu hem astronomlara tüýs gerek ýagdaý. Olar bular ýaly bir obýektiň şunça deformirlenen giňişlik-wagt strukturasyndaky hereketlerini ilkinji gezek takyk ölçäpdirler.
Ak karlikler
Pulsaryň hemrasy ak karlik, ýagny göýdük ýyldyzda bolsa, üýtgeşiklik ýok. Ol daşky gurşawyny ýitirip, indi kem-kemden sowap, ömrüni soňlap gelýän ýeňil ýyldyzyň galyndysy.
Ak karlik Günüň radiusyndan (6,96342×108 m = 696.342 km) birneme daş, ýagny 830.000 kilometr aralykdan pulsaryň daşynda aýlanýar. Şol sebäpden bu ownujak ýyldyza aşa ýokary dartyş güýjüne eýe läheňiň daşyndan aýlanyp çykmaga diňe 2,5 sagat wagt gerek bolýar.
Ýerden 7000 ýagtylyk ýylyna deň uzaklykda ýerleşýän bu goşa ýyldyz ulgamy Eýnşteýniň teoriýasynyň örän agyr şertlerde-de öz ýörgünligini ýitirmeýänligini subut etmek üçin bir "kosmos laboratoriýasy" bolup hyzmat etdi diýip, alymlar 2013-nji ýylyň 26-njy aprelinde "Science" ylmy žurnalynda ýazdylar.
"Bu adatdan daşary jübütleriň özi bir täsinlik. Ýöne ol şol bir wagtyň özünde-de fizikanyň düýp teoriýalarynyň biriniň, ýagny umumy Otnositelligiň serhetlerini synap görmek üçin bir özboluşly laboratoriýa" diýip, Germaniýanyň Radioastronomiýa baradaky Maks-Plank institutynyň alymlarynyň ýolbaşçylygynda alnyp barlan barlaga gatnaşan Toronto (Kanada) uniwersitetiniň astronomiýa boýunça professory Marten wan Kerkwijk aýdýar.
Takmynan bir asyr mundan ozal neşir edilen umumy Otnositellik teoriýasynda Eýnşteýn grawitasiýany giňişlik-wagt strukturasynda massa we energiýa tarapyndan döredilýän egrelmäniň netijesi diýip düşündirýär.
Synaglar
Umumy Otnositellik teoriýasy şu wagta çenli edilen ähli synaglardan üstünlikli geçen hem bolsa, kosmosdaky prosesleriň jemine düýpli düşündiriş berip bilenok. Ol fizikanyň 20-nji asyrda ösdürilen beýleki möhüm diregi - kwant teoriýasy bilen-de sazlaşykly däl. Şol sebäpden bu iki teoriýa geljekde açyljak giň gerimli başga bir teoriýanyň bölegine öwrüler diýip çak edilýär. Emma ol teoriýa entek ýok.
Bu giň gerimli teoriýanyň gözleginde fizikler geçmişde dartyş barada ençeme alternatiw teoriýalary işläp düzdüler. Bularda aýdylýan zatlar Albert Eýnşteýniň umumy Otnositellik teoriýasynda aýdylýanlardan tapawutlanýar. Ýöne bu alternatiwleriň käbirindäki aratapawutlary iş ýüzünde görkezip, subut etmek üçin aşa güýçli dartyş meýdanlary gerek. Bulara hem biziň Gün sistemamyzyň çäginde däl-de, pulsarlarda duşulýar.
Ýaňy ölçelen Pulsar "PSR J0348+0432" massasy uly bolansoň, ylmy taýdan öwrenmek üçin bir amatly obýekt, onsoň ol alymlara barlaglary täze sepgitlere ýetirmäge mümkinçilik berýär.
Iki komponentiň arasynyň ýakyn bolmagy sebäpli bu sistema dartyş tolkunlaryny ýaýradýar. Bu hem Otnositellik teoriýasynda öňünden aýdylyşy ýaly, bu komponentleriň arasynyň öňküden hem ýakynlaşmagyna we şonuň bilen baglylykda aýlaw döwrüniň gysgalmagyna getirýär.
Ýöne täze ölçegler bu özboluşly obýekti öwrenmek baradaky tagallalaryň diňe başlangyjy. Öňümizdäki aýlarda "PSR J0348+432" pulsary täze tehnologiýalar bilen gaýtadan barlamak göz öňünde tutulýar. Maksat şu wagta çenli gelnen netijeleri aýyl-saýyl gowulandyrmak, şeýle hem umumy Otnositellik teoriýasyny has ýokary takyklyk bilen synap görmek.
Araz Perwiş Germaniýada ýaşaýan žurnalist, syýasy ylymlaryň doktory.
Çeşmeler:
http://www.sciencemag.org/content/340/6131/1233232
http://www.mpg.de/7123803/massereichster_neutronenstern?filter_order=LT&research_topic=PA-A_PA-AP
http://www.eso.org/public/news/eso1319/
http://www.sterne-und-weltraum.de/alias/allgemeine-relativitaetstheorie/ein-schwergewicht-fuer-einstein/1192428
http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/news/2013/exotischer-doppelstern-bestaetigt-einstein/
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-16014-2013-04-26.html
Astronomlar bir adatdan daşary goşa ýyldyzyň kömegi bilen bu teoriýany ýene bir gezek synap, onuň dogrudygyny tassykladylar. Bir aşa agyr pulsar bilen ujypsyzja karlik ak ýyldyzdan ybarat bu sistema giňişlik-wagt strukturasyny edil umumy Otnositellik teoriýasynda aýdylyşy ýaly egreldýär. Üstesine-de, bu iki ýyldyzyň kem-kemden ýitirýän energiýasy goýberilýän grawitasion tolkunlar sebäpli kemelmeli energiýanyň mukdaryna doly deň gelýär.
Ýarym million sany Ýer planetasyny gysyp, diametri diňe 20 kilometr bolan bir planetanyň göwrümine sygdyrmak göz öňüne getirmesi kyn zat bolsa gerek. Ýöne bular ýaly şertler ýokary güýç bilen partlan ägirt uly ýyldyzlaryň galyndysy bolan neýtron ýyldyzlarda bolýar.
Öz okunyň daşynda çalt aýlanyp, maýak ýaly kadaly radio signallaryny goýberýändigi üçin pulsar ýyldyzlar diýlip atlandyrylýan bu obýektler takmynan ýarym asyr mundan ozal tapyldy. Neýtron ýyldyzlar alymlara fiziki prosesleri özboluşly şertlerde öwrenmäge mümkinçilik berýär.
Gürrüňi edilýän häzirki neýtron ýyldyz 2007-nji ýylda "Green-Bank" radioteleskopy bilen pulsarlary gözlemek barada alnyp barlan programmanyň dowamynda açylyp, "PSR J0348+0432" diýip atlandyrylan ýyldyz. Ol öz okunyň daşynda sekuntda 25 gezek aýlanýar. Biziň Günümizden iki esse agyr bolan bu ýyldyzyň diametri bary-ýogy 20 kilometr. Günüň diametri bolsa 1.4 million kilometr.
Agyrlyk güýji babatda Eýnşteýniň umumy Otnositellik teoriýasynyň dogrudygyny ýokary derejedäki takyklyk bilen synap görmek üçin ozal ulanylan beýleki pulsarlar bilen deňäniňde-de, "PSR J0348+0432" aşa ekstrem obýekt. Onuň üstündäki dartyş Ýeriňkiden 300 milliard esseden hem ýokary, ortasynda bolsa bir dikeç gandyň ululygyndaky göwrümleriň her birinde gysylan görnüşde bir milliard tonnadan agdyk agramdaky materiýa bar. Bu sanlar şu çaka çenli üsti açylan beýleki neýtron ýyldyzlardakydan tas iki esse ýokary.
Bular ýaly güýçli dartyş meýdanlarynda massada bolýan çaklaňja üýtgeme-de bu obýektiň töweregindäki giňişlik-wagtda giň gerimli özgerişlere getirip bilýär. Kiçijik göwrümde jemlenen aşa uly massa, umumy Otnositellik teoriýasy boýunça giňişiligi egreldýär. Bu hem astronomlara tüýs gerek ýagdaý. Olar bular ýaly bir obýektiň şunça deformirlenen giňişlik-wagt strukturasyndaky hereketlerini ilkinji gezek takyk ölçäpdirler.
Ak karlikler
Pulsaryň hemrasy ak karlik, ýagny göýdük ýyldyzda bolsa, üýtgeşiklik ýok. Ol daşky gurşawyny ýitirip, indi kem-kemden sowap, ömrüni soňlap gelýän ýeňil ýyldyzyň galyndysy.
Ak karlik Günüň radiusyndan (6,96342×108 m = 696.342 km) birneme daş, ýagny 830.000 kilometr aralykdan pulsaryň daşynda aýlanýar. Şol sebäpden bu ownujak ýyldyza aşa ýokary dartyş güýjüne eýe läheňiň daşyndan aýlanyp çykmaga diňe 2,5 sagat wagt gerek bolýar.
Ýerden 7000 ýagtylyk ýylyna deň uzaklykda ýerleşýän bu goşa ýyldyz ulgamy Eýnşteýniň teoriýasynyň örän agyr şertlerde-de öz ýörgünligini ýitirmeýänligini subut etmek üçin bir "kosmos laboratoriýasy" bolup hyzmat etdi diýip, alymlar 2013-nji ýylyň 26-njy aprelinde "Science" ylmy žurnalynda ýazdylar.
"Bu adatdan daşary jübütleriň özi bir täsinlik. Ýöne ol şol bir wagtyň özünde-de fizikanyň düýp teoriýalarynyň biriniň, ýagny umumy Otnositelligiň serhetlerini synap görmek üçin bir özboluşly laboratoriýa" diýip, Germaniýanyň Radioastronomiýa baradaky Maks-Plank institutynyň alymlarynyň ýolbaşçylygynda alnyp barlan barlaga gatnaşan Toronto (Kanada) uniwersitetiniň astronomiýa boýunça professory Marten wan Kerkwijk aýdýar.
Takmynan bir asyr mundan ozal neşir edilen umumy Otnositellik teoriýasynda Eýnşteýn grawitasiýany giňişlik-wagt strukturasynda massa we energiýa tarapyndan döredilýän egrelmäniň netijesi diýip düşündirýär.
Synaglar
Umumy Otnositellik teoriýasy şu wagta çenli edilen ähli synaglardan üstünlikli geçen hem bolsa, kosmosdaky prosesleriň jemine düýpli düşündiriş berip bilenok. Ol fizikanyň 20-nji asyrda ösdürilen beýleki möhüm diregi - kwant teoriýasy bilen-de sazlaşykly däl. Şol sebäpden bu iki teoriýa geljekde açyljak giň gerimli başga bir teoriýanyň bölegine öwrüler diýip çak edilýär. Emma ol teoriýa entek ýok.
Bu giň gerimli teoriýanyň gözleginde fizikler geçmişde dartyş barada ençeme alternatiw teoriýalary işläp düzdüler. Bularda aýdylýan zatlar Albert Eýnşteýniň umumy Otnositellik teoriýasynda aýdylýanlardan tapawutlanýar. Ýöne bu alternatiwleriň käbirindäki aratapawutlary iş ýüzünde görkezip, subut etmek üçin aşa güýçli dartyş meýdanlary gerek. Bulara hem biziň Gün sistemamyzyň çäginde däl-de, pulsarlarda duşulýar.
Ýaňy ölçelen Pulsar "PSR J0348+0432" massasy uly bolansoň, ylmy taýdan öwrenmek üçin bir amatly obýekt, onsoň ol alymlara barlaglary täze sepgitlere ýetirmäge mümkinçilik berýär.
Iki komponentiň arasynyň ýakyn bolmagy sebäpli bu sistema dartyş tolkunlaryny ýaýradýar. Bu hem Otnositellik teoriýasynda öňünden aýdylyşy ýaly, bu komponentleriň arasynyň öňküden hem ýakynlaşmagyna we şonuň bilen baglylykda aýlaw döwrüniň gysgalmagyna getirýär.
Ýöne täze ölçegler bu özboluşly obýekti öwrenmek baradaky tagallalaryň diňe başlangyjy. Öňümizdäki aýlarda "PSR J0348+432" pulsary täze tehnologiýalar bilen gaýtadan barlamak göz öňünde tutulýar. Maksat şu wagta çenli gelnen netijeleri aýyl-saýyl gowulandyrmak, şeýle hem umumy Otnositellik teoriýasyny has ýokary takyklyk bilen synap görmek.
Araz Perwiş Germaniýada ýaşaýan žurnalist, syýasy ylymlaryň doktory.
Çeşmeler:
http://www.sciencemag.org/content/340/6131/1233232
http://www.mpg.de/7123803/massereichster_neutronenstern?filter_order=LT&research_topic=PA-A_PA-AP
http://www.eso.org/public/news/eso1319/
http://www.sterne-und-weltraum.de/alias/allgemeine-relativitaetstheorie/ein-schwergewicht-fuer-einstein/1192428
http://www.weltderphysik.de/gebiet/astro/news/2013/exotischer-doppelstern-bestaetigt-einstein/
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-16014-2013-04-26.html