ملخصات الأبحاث

عموميّة السقوط الحر من الحركة المدارية لنجم نابض

.A. Archibald et al

  • Published online:

تقوم نظرية أينشتاين للجاذبية – نظرية النسبية العامة - على عموميّة السقوط الحر، التي تنص على أن جميع الأجسام تسرع بشكل مماثل في مجال جاذبية خارجي. وبعكس  جميع النظريات البديلة للجاذبية تقريبًا، يستلزم مبدأ التكافؤ القوي في النسبية العامة أن تنطبق عموميّة السقوط الحر حتى على الأجسام التي لها جاذبية ذاتية قوية. والاختبارات المباشرة لهذا المبدأ باستخدام أجسام المجموعة الشمسية تقيّدها الجاذبية الذاتية الضعيفة لتلك الأجسام، أما الاختبارات التي يستخدم فيها ثنائيات مكوّنة من نجم نابض وقزم أبيض، فقد كانت تعرقلها قوة السحب التجاذبي الضعيفة لمجرة درب التبانة.

إنّ النظام PSR J0337+1715 هو نظام هرمي من ثلاثة نجوم (أي نظام نجمي ثلاثي)؛ فيه ثنائي مكوّن من نجم نابض يدور في نطاق الملي ثانية في الطيف الراديوي وقزم أبيض في مدار طول دورته 1.6 يوم، ويدور هذا الثنائي في مدار طول دورته 327 يومًا مع قزم أبيض آخر. ويتيح هذا النظام إجراء اختبار يقارن بين تأثير قوة السحب التجاذبي للقزم الأبيض الخارجي على النجم النابض ذي الجاذبية الذاتية القوية، وتأثيرها على القزم الأبيض الداخلي.

في البحث المنشور، يوضح الباحثون أن تسارُع النجم النابض والقزم الأبيض القريب المرافق له تختلف قليلًا بمقدار لا يزيد على 2.6 × 10-6. وللمقارنة التقريبية فإن الحد الذي وضعه الباحثون على معامل نوردفيت قوي المجال، الذي يقيس مخالفة عموميّة السقوط الحر، هو معامل أصغر بعشر مرات من ذلك الذي تم الحصول عليه من اختبارات المجموعة الشمسية (ضعيفة المجال)، وأصغر بما يقرب من ألف مرة من المعامل الذي تم الحصول عليه من اختبارات أخرى قوية المجال.