Бинарная система Халса – Тейлора

редактировать
Дополнительная информация: Двоичный пульсар и тесты общей теории относительности.
PSR B1913 + 16
Данные наблюдений Эпоха B1950.0 Равноденствие B1950.0       
Созвездие Aquila
Прямое восхождение 19 ч 13 м 12.4655 с
Склонение 16 ° 01 ′ 08.189 ″
Астрометрия
Расстояние 21000  св. Лет (6400  шт. )
Подробности
Масса 1,441  М
Вращение 59.02999792988 мс
Прочие обозначения
PSR   В 1913 + 16, PSR  J 1915 + 1606, Халс-Тейлор двойной пульсар, Халс-Тэйлор система, Халс-Тейлор бинарный, Халс-Тэйлор пульсара, Халс - Тэйлор PSR
Ссылки на базы данных
SIMBAD данные
Орбитальный распад PSR B1913 + 16. Точки данных указывают на наблюдаемое изменение эпохи периастра с датой, в то время как парабола иллюстрирует теоретически ожидаемое изменение эпохи в соответствии с общей теорией относительности.

Двоичное Халс-Тейлор является двойной звездной система состоит из нейтронной звезды и пульсара (известный как PSR B1913 + 16, PSR J1915 + 1606 или PSR 1913 + 16), которые орбита вокруг их общего центра масс. Это первый когда-либо обнаруженный двойной пульсар.

Пульсар был обнаружен Рассел Алана Халс и Джозеф Тейлор Хутон, младший, в Университете штата Массачусетс Амхерст в 1974 году их открытия системы и анализе его заработанными им в 1993 году Нобелевской премии по физике «за открытие нового типа пульсара, открытие, открывшее новые возможности для изучения гравитации ».

СОДЕРЖАНИЕ
  • 1 открытие
  • 2- звездочная система
  • 3 Использование в качестве теста общей теории относительности
  • 4 Характеристики
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
Открытие

Использование Аресибо 305m блюда, Халс и Тейлор не обнаружен в импульсном режиме радио выбросов и таким образом определили в качестве источника пульсара, быстро вращающейся, высоко намагниченной нейтронной звезды. Нейтронная звезда вращается вокруг своей оси 17 раз в секунду; таким образом, период импульса составляет 59 миллисекунд.

После временного измерения радиоимпульсов Халс и Тейлор заметили систематическое изменение времени прихода импульсов. Иногда импульсы поступали немного раньше, чем ожидалось; иногда позже, чем ожидалось. Эти вариации менялись плавно и периодически с периодом 7,75 часа. Они поняли, что такое поведение предсказывается, если пульсар находился на двойной орбите с другой звездой, которая позже была подтверждена как другая нейтронная звезда.

Звездная система

Пульсар и его спутник нейтронная звезда движутся по эллиптическим орбитам вокруг своего общего центра масс. Период орбитального движения составляет 7,75 часа, и две нейтронные звезды считаются почти равными по массе, около 1,4 массы Солнца. Радиоизлучение было обнаружено только от одной из двух нейтронных звезд.

Минимальное расстояние в периастре составляет около 1,1 радиуса Солнца ; максимальное разделение на апастроне составляет 4,8 радиуса Солнца. Орбита наклонена примерно на 45 градусов по отношению к плоскости неба. Ориентация периастра меняется примерно на 4,2 градуса в год в направлении орбитального движения (релятивистская прецессия периастра). В январе 1975 года его сориентировали так, чтобы периастр находился перпендикулярно лучу зрения с Земли.

Использовать как тест общей теории относительности

Орбита заглохла, так как двоичная система первоначально была обнаружена, в точном согласии с потерей энергии из - за гравитационные волны, описываемых Альберт Эйнштейн «с общей теорией относительности. Отношение наблюдаемой скорости орбитального распада к предсказанной составляет 0,997 ± 0,002. Общая мощность гравитационных волн, излучаемых этой системой в настоящее время, по расчетам, составляет 7,35 × 10 24 Вт. Для сравнения, это 1,9% мощности, излучаемой Солнцем в свете. Солнечная система излучает только около 5000 ватт в гравитационных волн, из - за значительно большие расстояния и времени орбиты, особенно между Солнцем и Юпитером и относительно небольшой массы планет.

При таких сравнительно больших потерях энергии из-за гравитационного излучения скорость уменьшения орбитального периода составляет 76,5 микросекунд в год, скорость уменьшения большой полуоси составляет 3,5 метра в год, а расчетное время жизни до конечной инспирали составляет 300 миллионов лет.

В 2004 году Тейлор и Джоэл М. Вайсберг опубликовали новый анализ экспериментальных данных на сегодняшний день, заключив, что расхождение на 0,2% между данными и предсказанными результатами связано с плохо известными галактическими константами, включая расстояние от Солнца до центра галактики. собственное движение пульсара и его расстояние от Земли. Несмотря на то, что предпринимаются усилия по более точному измерению первых двух величин, они не видели «больших перспектив для значительного улучшения знаний о расстоянии до пульсаров», так что более точных границ будет трудно достичь. Тейлор и Вайсберг также нанесли на карту двумерную структуру луча пульсара, используя тот факт, что прецессия системы приводит к изменению формы импульсов. Они обнаружили, что форма балки вытянута в продольном направлении и сужена в продольном направлении около центра, что приводит к общей форме, напоминающей восьмерку.

В 2016 году Вайсберг и Хуанг опубликовали дополнительные результаты, все еще с расхождением в 0,16%, обнаружив, что отношение наблюдаемого значения к прогнозируемому составило 0,9983 ± 0,0016. Они называют основной причиной этого улучшения, расхождения с 1.8σ до 1σ, улучшение галактических констант, опубликованных в 2014 году.

Характеристики
  • Масса спутника: 1,387  М
  • Общая масса системы: 2.828378 (7)  М
  • Орбитальный период: 7,751938773864 ч.
  • Эксцентриситет: 0,6171334
  • Большая полуось : 1950100 км
  • Разделение периастра: 746,600 км
  • Разделение апастронов: 3 153 600 км.
  • Орбитальная скорость звезд в периастре (относительно центра масс): 450 км / с
  • Орбитальная скорость звезд на апастре (относительно центра масс): 110 км / с
Смотрите также
использованная литература
Последняя правка сделана 2023-03-27 05:15:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте