Tänk dig att du är en astronom med intressanta idéer om de hemliga lagar i kosmos. Precis som alla bra vetenskapsman, du planerar ett experiment för att testa sin hypotes. Och plötsligt dåliga nyheter: det finns inget sätt att kontrollera det, förutom att av datorsimulering. Föremål utrymme för stor och klumpig, så att de kan odlas i en petriskål eller tryck som den subatomära partiklar.
Lyckligtvis, i rymden finns det få platser där naturen är att genomföra egna experiment — som FSO J0337+1715. Var för första gången såg denna trippel-systemet under 2012 och 2014 forskare officiellt deklarerade dess öppning. Det är 4200 ljusår bort i stjärnbilden Oxen.
Tre döda stellar kärnor rotera i dansen, som kan bekräfta eller leda till en översyn av de idéer som Einstein om utrymme-tid. Insatserna är höga. På 1970-talet av två döda stjärnor har gett en stark, om än indirekt bevis som stöder den Allmänna relativitetsteorin, och som gravitationsvågor, som så småningom hittade LIGO, existerar. För detta arbete har forskare som vunnit Nobelpriset.
För att förstå FSO J0337+1715 i experimentet, Joshua Sokol med New Scientist har att presentera det som en fysisk plats. Ungefär på samma avstånd från centrum av det system som Jorden kretsar runt Solen, ligger en kall vit dvärg, rester av härdat kärnan av stjärnor som vår. En bit längre fram finns det en annan vit dvärg hot. Han har skrika ljus” i himlen, säger Scott ransom av National radio astronomy Observatory i Virginia, styra observationer av detta system.
1.6 varje dag denna inre vit dvärg cirklande en kamrat, som inte är synliga för blotta ögat. Men i x-ray-eller gamma-ray vision av två vita dvärgen är relativt svagt jämfört med följeslagare — sfäriska 24-km objekt vars massa är två gånger större än massan av Solen.
Det är en pulsar, rest av ett mycket större stjärna. Han går att slå igen för att 2.73 millisekunder, som den kosmiska stoft demon. Varje rotation ger en stråle av radiovågor i himlen som når Jorden med varje tur — vi använder den exakta signaler som en kosmisk klocka. Och eftersom dessa organ har en intensiv, komplicerat gravitationsfält, och vi har timmar som är knutna till dem, för att testa Einstein skulle vara mycket praktiskt.
Team lösen spår fästingen av pulsar genom att mäta hur förändringar i banor av tre organ, och jämföra resultaten med de förutsägelser av Einsteins teori. En sak de fokuserar särskilt allvarliga.
Kom ihåg att den apokryfiska historien om Galileo på det lutande tornet i Pisa, kasta av föremål på marken för att visa att olika massorna kräver samtidigt att flyga samma sträcka. Astronauten David Scott gjorde samma experiment på månen med en fjäder och en hammare.
Principen om den så kallade starka likvärdigheten i den Allmänna relativitetsteorin fortsätter denna idé. Han påstår att även objekt med sin egen gravitation områden bör reagera på allvar exakt samma sak som resten.
Som med fjädrar och en hammare, och den inre vita dvärg och en mycket tyngre pulsar måste bete sig på samma sätt under den gravitationella attraktionen av den yttre vita dvärgen. Om inte, omloppsbana inre paret kommer att vara mer långsträckt än väntat och likvärdighet i princip är kränkt, och den Allmänna relativitetsteorin är fel.
Och då blir det en chock och fruktan. Men en sådan chock kunde förr eller senare förväntas, eftersom den Allmänna relativitetsteorin är ökänd som vill vara vänner med andra teorier av naturen.
“En annan teori om gravitation, bortsett från den Allmänna relativitetsteorin, i princip förutspår att den starka likvärdighet i princip på någon nivå misslyckas, säger lösen.
I September konferens om pulsarer, som kommer att hållas i STORBRITANNIEN, laget lösen hoppas att presentera nya resultat med utgångspunkt från det arbete som av Anne Archibald som kommer att testa likvärdighet i princip 50-100 gånger bättre än någonsin tidigare. De har inte gjort det, säger lösen, eftersom du behöver för att lära sig vissa mönster i data som verkar bryta mot likvärdighet i princip.
“Självklart kommer det att vara kraftfull, så vi vill försäkra oss om att vi förstår uppgifterna rätt, säger lösen. Just nu, datorer fortfarande analysera.
Hur stor är chansen att, när arbetet är släppt, kommer människor att vara glada?
“De flesta människor tror att den starka likvärdighet i princip inte kan misslyckas på denna nivå. Detta är en av anledningarna till att vi är ständigt slå mitt huvud mot väggen.”
Kanske FSO J0337+1715 — ett perfekt utrymme för experiment: ett experiment där den Allmänna relativitetsteorin exakt bröt ner, inte på papper men säkert. Eller vänta lite längre.
Den kosmiska dans av tre döda stjärnor kan bryta mot relativitetsteorin
Ilya Hel