Pozorovania neobvyklej rodiny hviezd, ktoré sú domovom jedného pulzára a dvoch bielych trpaslíkov, pomohli vedcom dokázať, že gravitácia spomaľuje tok času a ohýba priestor presne podľa predpovede Einsteinovej teórie relativity.
„Pýtali sme sa na otázku„ Ako klesá zdroj gravitácie? “Môže to znieť divákovi neinformovane, ale z pohľadu Einsteina sú hmota aj energia jedna a tá istá vec. Ak dôjde k porušeniu zásady rovnocennosti, akumulácia energie obklopená silným gravitačným poľom sa počas pádu zrýchli úplne iným spôsobom ako podobná skupina energie mimo nej, “hovorí Anne Archibald z University of Amsterdam (Holandsko).
Archibald a jej kolegovia minulý týždeň vystúpili na výročnej konferencii Americkej astronomickej spoločnosti vo Washingtone. Rozprávali sa o tom, ako sa im podarilo využiť pozorovania jedinečného hviezdneho systému J0337 + 1715 v súhvezdí Býk na najťažšiu a najpresnejšiu skúšku tzv. Princípu ekvivalencie - jedného zo základov Einsteinovej všeobecnej teórie relativity.
Tento princíp vo svojej najobecnejšej a najjednoduchšej podobe uvádza, že častice svetla rôznych vlnových dĺžok emitované vzdialeným objektom v priestore musia prísť na Zem súčasne, aj keď prešli cez silné gravitačné polia. Ostatné objekty viditeľného sveta by sa mali správať podobným spôsobom, počnúc guľôčkami a chmýrami v Galileových pokusoch a končiac hrčkami energie.
Princíp ekvivalencie bol už opakovane testovaný na Zemi aj na obežnej dráhe pomocou sondy americkej gravitačnej sondy A, ruského rádioastronu a dvoch európskych satelitov Galileo. Na druhej strane si vedci ešte nie sú úplne istí, či sa pozoruje v najextrémnejších častiach vesmíru - v „rodinách“neutrónových hviezd alebo v blízkosti čiernych dier.
Archibald a jej kolegovia vykonali prvý taký test pozorovaním určitého druhu gravitačnej „matryoshky“, systému troch „mŕtvych hviezd“- jedného pulzaru a dvoch bielych trpaslíkov.
Jeden z bielych trpaslíkov a pulzár sa točí okolo seba v takej malej vzdialenosti, že pre nás vytvárajú ešte neviditeľné, ale dostatočne silné gravitačné vlny. Situácia je ďalej komplikovaná tým, že sa druhý biely trpaslík pohybuje okolo prvých dvoch hviezd a pravidelne zakrýva svoje svetlo.
Toto usporiadanie tohto hviezdneho systému umožnilo vedcom skontrolovať, či má Einstein pravdu. Faktom je, že ak by sa nedodržal princíp rovnocennosti a objekty s mocnejším gravitačným poľom „padli“rýchlejšie ako ich susedia, potom by obežná dráha pulzaru bola určitým spôsobom zakrivená, natiahla sa smerom k vzdialenejšiemu bielemu trpaslíkovi a pohybovala by sa s ním v kruhu. …
Propagačné video:
Tieto zakrivenia môžu byť zasa pozorované tým, ako silne sú signály pulzaru oneskorené v rôznych časoch, keď sa údajne nachádza na rôznych miestach svojej predĺženej obežnej dráhy. Vedci tejto myšlienky vedci pozorovali J0337 + 1715 pomocou amerického rádiového teleskopu GBT a optického teleskopu Gemini na Havaji.
Ako tieto pozorovania ukázali, signály z pulzaru dosiahli Zem približne v rovnakých časových intervaloch, čo potvrdilo Einsteinovu teóriu s ešte stále vysokou presnosťou merania, ktorá prekračovala predchádzajúce záznamy 50 až 100-krát.
Podobný výsledok, ako poznamenávajú astronómovia, fyzikom opäť neumožňuje pochopiť, ako je možné odstrániť rozpory medzi teóriou relativity a kvantovou fyzikou, čo je potrebné vysvetliť, čo sa deje vo vnútri čiernych dier a pochopiť, ako sa bude vesmír vyvíjať v budúcnosti.