definirea mijlocului a ceva atât de vast ca sistemul nostru solar este o afacere dificilă în cel mai bun caz, dar datorită muncii Observatorului de unde gravitaționale al Fundației Naționale pentru științe și a unui nou software de modelare nou, cercetătorii care lucrează cu Jet Propulsion Lab al NASA au dezvăluit acum ținta cartierului nostru planetar rezidențial.
într-un nou studiu publicat recent în forumul științific online cu Astrophysical Journal, astronomii au dezvăluit că centrul de masă pentru sistemul nostru solar este situat la doar 330 de metri deasupra suprafeței Soarelui. Acest punct precis, cunoscut oficial sub numele de barycenter, ar fi egal ca scară cu o zecime din lățimea unei tulpini de spaghete întinse pe un teren de fotbal și va ajuta oamenii de știință să vâneze unde gravitaționale evazive care străbat teritoriul nostru și deformează Calea Lactee.
Credit: Getty Images
„folosind pulsarii pe care îi observăm de-a lungul galaxiei Calea Lactee, încercăm să fim ca un păianjen care stă nemișcat în mijlocul pânzei sale”, a declarat Stephen Taylor, profesor asistent de fizică și astronomie la Universitatea Vanderbilt din Tennessee. „Cât de bine înțelegem baricentrul sistemului solar este esențial în timp ce încercăm să simțim chiar și cea mai mică furnicătură de pe web.”
Centrul de masă al sistemului Solar, inclusiv Soarele, Pământul și toate planetele care orbitează, toate se învârt în jurul acestui baricentru și își schimbă întotdeauna pozițiile care rezultă exact din locul în care planetele sunt poziționate pe orbitele lor perpetue. Cu toate acestea, Jupiter este un monstru intimidant atunci când vine vorba de influențe gravitaționale și acel centru precis se poate mișca ușor în funcție de locul în care gigantul gazos se află în lunga sa călătorie în jurul stelei noastre care se învârte.
efemeridele, hărți detaliate care arată pozițiile estimate ale Soarelui, Lunii și ale tuturor planetelor pe parcursul unui an, au fost o modalitate de a determina centrul sistemului solar și au permis marinarilor să navigheze după Stele. Dar aceste hărți nu explică toate aberațiile cauzate de anomalii precum undele gravitaționale ale găurilor negre și tragerea planetară. Modelarea mai sofisticată a efemeridelor creată de computere oferă un grad mai mare de urmărire a traiectoriei.
detaliat în această lucrare recentă de cercetare, oamenii de știință au studiat observațiile pulsarilor respectate de peste un deceniu de către NSF Observatorul Nanohertz din America de Nord pentru undele gravitaționale (NANOGrav) proiect, folosind semnalele constante emise de stelele pulsare moarte în ajutorul calculelor distanței pentru a face estimarea lor mai exactă.
un tip extrem de excitabil de stele neutronice care se rotesc rapid, pulsarii sunt nuclee stelare dens ambalate care explodează fascicule regulate de radiații concentrate de la polii lor.
„în acest articol, descriem motivația, construcția și aplicarea unui model fizic al incertitudinilor efemeride ale sistemului solar, care se concentrează pe gradele de libertate (elementele orbitale ale lui Jupiter) cele mai relevante pentru căutările undelor gravitaționale cu matrice de sincronizare a pulsarilor”, notează cercetătorii.
etichetă: Getty Images
recunoscând aceste incertitudini vitale și sperând să ofere un centru mai precis al sistemului solar, cercetătorii au proiectat un nou model software numit BayesEphem. Încărcate cu instrumente avansate de detectare, au modelat efemeridele care cauzau erori în măsurătorile undelor gravitaționale. Introducând o idee realistă despre metodele prin care gravitația lui Jupiter a afectat echilibrul corpurilor cerești din jurul său, au descoperit cu bucurie că și calculele lor de undă gravitațională s-au aliniat.
NANOGrav exploatează tehnologia radiotelescoapelor masive, cum ar fi ratele de la Observatorul Arecibo din Puerto Rico și Observatorul Green Bank din Virginia de Vest, căutând variații ale întreruperilor găurilor negre și ale timpului fasciculului pulsarilor în timp ce lovesc pământul cauzate de un ușor efect de deformare a undelor spațiu-timp cunoscute sub numele de unde gravitaționale.
Credit: Getty images
„observarea noastră precisă a pulsarilor împrăștiați prin galaxie ne-a localizat în cosmos mai bine decât am putut vreodată”, a explicat Taylor. „Prin găsirea undelor gravitaționale în acest fel, pe lângă alte experimente, obținem o imagine de ansamblu mai holistică a tuturor tipurilor de găuri negre din univers.”