Пульсары подкорректируют атомные часы

Пульсары — это нейтронные звёзды, вращающиеся на очень больших скоростях и излучающие (по крайне мере в направлении) в радиодиапазоне с экстремально регулярными периодами, зачастую очень короткими, до ничтожных долей секунды. Используя радиотелескопы, астрономы измерят прибытие последовательных импульсов с точностью до 100 наносекунд.

Хотя этот уровень пока заметно меньше нынешних показателей атомных часов, перспективы такого вида измерений в будущем, похоже, довольно значительны.

По мнению исследователей, группу пульсаров (серые сферы) можно использовать для обнаружения гравитационных волн. Как оказалось, не только. (Иллюстрация David Champion.)

Международная группа астрономов, в состав которой вошли представители Австралии, США, Китая и Германии, намеревалась продвинуться в обнаружении гравитационных волн, воспользовавшись данными радиотелескопа обсерватории Паркса (Австралия) по 20 пульсарам в различных частях Млечного Пути. Чтобы сделать это, нужно было замерить искажения пространства-времени, возникающие при прохождении радиосигналов от различных пульсаров. Попутно исследователи пришли к выводу, что такую группу пульсаров можно применить для корректировки атомных часов на Земле.

Начав с исправления инструментальных ошибок и влияния замедления вращения самих нейтронных звёзд при приёме сигналов от двух десятков из них, учёные создали точную шкалу земного времени, которую назвали Terrestrial Time PPTA11. После этого они сравнили полученные результаты с Международным атомным временем, выводимым при помощи сверки нескольких сотен существующих атомных часов по всему миру.

Как предположили авторы работы, если последнее содержит какие-нибудь ошибки, то их выявит сравнение с «временем пульсаров». И хотя проверить пока удалось лишь период, когда были доступны результаты наблюдения всех пульсаров (1994–2011 годы), один существенный изъян обнаружить удалось. Ошибка возникла в 1998 году, и, соответственно, учёные предлагают внести корректировку в до того ни разу не пересматривавшееся время, определяемое по МАВ Международным бюро мер и весов.

Сама возможность подобной корректировки означает, что у нас есть надежда на получение часов более точных, чем атомные.

Особую важность этот факт приобретает в связи с недавно выдвинутой гипотезой о влиянии Солнца на скорость распада радиоактивных веществ на Земле. Если она подтвердится, то атомные часы окажутся имманентно подверженными накапливающимся ошибкам и для поддержания точного измерения времени человечеству понадобятся другие источники информации.

Соответствующее исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а с препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Physicsworld.Com.