Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Хокинга В. -> "Общая теория относительности " -> 25

Общая теория относительности - Хокинга В.

Хокинга В. Общая теория относительности — М.: Мир, 1983. — 455 c.
Скачать (прямая ссылка): obshayatepriyaotnositelnosti1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 222 >> Следующая

теории относительности при проверках, проводимых в Солнечной системе.
5. ПРОВЕРКА ПО ЗВЕЗДНЫМ СИСТЕМАМ:
ДВОЙНОЙ ПУЛЬСАР
Летом 1974 г. Рассел Халс и Джозеф Тейлор проводили систематический обзор
неба в поисках новых пульсаров на обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико. В
ходе этого обзора они зарегистрировали 50 пульсаров, причем 40 из этих
пульсаров до этого были неизвестны, и провели целый ряд наблюдений, в том
числе измерили периоды их импульсов с точностью до 1 мкс. Однако один из
этих пульсаров под номером PSR 1913+16 оказался особенным: кроме того,
что он обладал периодом 59 мс, т. е. самым коротким периодом среди всех
пульсаров после пульсара в Крабовидной туманности, все попытки измерить
этот период с точностью ±1 мкс оказались безуспешными, поскольку пульсар
обнаруживал явные изменения периода: в разные дни различие достигало 80
мкс, а иногда период менялся на 8 мкс за 5 мин [1871. Такое поведение
весьма несвойственно пульсарам, и Халс и Тейлор быстро сделали вывод, что
наблюдаемые изменения периода являются результатом доплеровских смещений
вследствие орбитального движения пульсара вокруг компаньона. В конце
сентября 1974 г. Халс и Тейлор получили точную кривую скорости этой
«спектральной двойной с единственной линией». Согласовав во всех деталях
эту кривую с кеплеровской орбитой двух тел, они получили следующие
элементы орбиты системы: ATj, полу-амплитуду вариации радиальной скорости
пульсара относительно Центра масс системы; Рь, орбитальный период двойной
системы, скорректированный с учетом движения обсерватории; е,
эксцентриситет орбиты; со, долготу периастра в данную эпоху (сентябрь
1974 г.); o^sin t, проекцию большой полуоси орбиты пульсара, где i — угол
наклона орбиты по отношению к плоскости, касательной к небесной сфере,и,
наконец, /,=(/7^ sin t)3/(mi+m2)2, функцию масс, где тх и mt — массы
пульсара и его компаньона. Кроме того, они
58
К- М. Уилл
получили период пульсара Рр в системе покоя пульсара, введя необходимые
поправки на орбитальные доплеровские смещения в данную эпоху (сентябрь
1974 г.). Эти результаты приведены в средней колонке табл. 9 [187].
Таблица 9
Параметры PSR 1913 4-16
Параметр Значение» полученное из данных по периоду (лето 1974 г.)
Значение, полученное из данных по времени прихода импульсов
(сентябрь 1974 г.—октябрь 1975 г.)
Ki, км с-1 199±5
РЬ. с 27 908 ±7 27906,980 ±0,002
е 0,615±0,010 0,б1717± 0,00005
со2, град 179±1 178,861 ±0,007
flisini, см (6,96±0,13). 101° (7,0043 ± 0,0004) • 1010
h, mQ 0,13±0,01 0,13126±0,00002
Рр, с 0,059030 ±1 0,059029995272 ±5
Литература Халс и Тейлор [1«7] Тейлор и др. [188]
Однако в конце сентября 1974 г. наблюдатели перешли к другой методике
наблюдений, которая позволяла существенно повысить точность. В этой
методике измеряются времена прихода индивидуальных импульсов (а не
период, т. е. разница времени прихода соседних импульсов) и затем из этих
времен вычитаются времена прихода, предсказываемые с помощью наиболее
стабильного пульсара и с использованием параметров орбиты [189]. Затем
параметры орбиты уточняются за счет обработки полученных разностей времен
прихода методом наименьших квадратов. Результаты такой обработки данных,
полученных к октябрю 1975 г., приведены в правой колонке табл. 9 [188].
Открытие PSR 1913+16 вызвало сильное оживление среди релятивистов [а о
том, что происходило в редакции «Письма в Астрофизический журнал»
(Astrophysical Journal Letters), нечего и говорить], поскольку стало
ясно, что вновь открытая система может стать новой лабораторией для
исследования релятивистской гравитации. Постньютоновские орбитальные
эффекты достигли бы здесь величин порядка и2~ЛГ1~5-10-7, m/r^fja^in t-—-
3-10-7, т. е. имели бы на порядок более высокие значения, чем
соответствующие значения для Меркурия, а малость орбитального периода (~8
ч) приводила бы к усилению всех вековых эффектов, таких, как, например,
смещение периастра. Эти надежды подтвердились, когда в декабре 1974 г.
Тейлор сообщил [190] о том, что измеренное смещение периастра оказалось
равным 4,0±1,5 град-год-1 (сравните с Меркурием!). Более того, эта
система, по всей видимости, должна
I. Теория гравитации и эксперимент
59
быть «чистой» лабораторией, не подверженной таким сложным астрофизическим
процессам, как перетекание масс. Радиосигнал пульсара никогда не
испытывал затмение компаньоном, что налагало ограничение на
геометрический размер компаньона, и дисперсия импульсного радиосигнала не
проявляла каких-либо заметных изменений в ходе движения пульсара по
орбите, что указывало на отсутствие в системе плотной плазмы, которая бы
там имелась в случае перетекания массы от компаньона к пульсару. Эти
данные практически исключают в качестве компаньона звезду главной
последовательности, хотя и можно разумным образом подобрать такую звезду,
удовлетворив при этом геометрическим ограничениям по отсутствию затмений
и по измерениям дисперсии, но такая звезда приводила бы к слишком
Предыдущая << 1 .. 19 20 21 22 23 24 < 25 > 26 27 28 29 30 31 .. 222 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed