Egy szokatlan csillagcsalád megfigyelései, amelyekben egy pulzár és két fehér törpe ad otthont, segítettek a tudósoknak bizonyítani, hogy a gravitáció lelassítja az idő áramlását és pontosan meghajolja a teret, ahogyan azt Einstein relativitáselmélete megjósolta.
„Feltettük a kérdést:„ Hogyan esik le a gravitáció forrása?”A nem tájékozott közönség számára furcsának tűnhet, de Einstein szempontjából mind a tömeg, mind az energia ugyanaz. Ha megsértik az egyenértékűség elvét, akkor az erőteljes gravitációs mező által körülvett energia felhalmozódása teljesen más módon felgyorsul, mint egy hasonló energiacsomó azon kívül”- mondja Anne Archibald az Amszterdami Egyetemen (Hollandia).
Archibald és kollégái beszédet mondtak az Amerikai Csillagászati Társaság éves konferenciáján Washingtonban, a múlt héten. Beszéltek arról, hogyan sikerült felhasználni a J0337 + 1715 egyedi csillagrendszer megfigyeléseit a Taurus csillagképben az úgynevezett ekvivalencia elvének legkeményebb és legpontosabb tesztelésére - amely Einstein általános relativitáselméletének egyik alapja.
Ez az elv a legáltalánosabb és legegyszerűbb formájában kijelenti, hogy a távoli tárgy által az űrben kibocsátott, különböző hullámhosszú fényrészecskéknek ugyanabban az időben kell érkezniük a Földre, még akkor is, ha áthatoltak erős gravitációs mezőkön. A látható világ többi objektumának hasonló módon kell viselkednie, kezdve a golyókkal és a pelyhekkel a Galileo kísérleteiben és az energiacsomókkal kezdve.
Az egyenértékűség elvét már többször megvizsgálták a Földön és a pályán is, az amerikai Gravity Probe A szonda, az Orosz Radioastron és egy pár európai Galileo műhold segítségével. Másrészt, a tudósok még nem tudják teljesen, hogy megfigyelhető-e ez a világ legszélsőségesebb sarkain - a neutroncsillagok "családjában" vagy a fekete lyukak közelében.
Archibald és munkatársai elvégezték az első ilyen tesztet egyfajta gravitációs "matryoshka" megfigyelésével, három "halott csillag" - egy pulsar és két fehér törpe rendszerével.
Az egyik fehér törpe és a pulsar olyan kis távolságra fordul egymás mellett, hogy számunkra még láthatatlanok, de elég erősek a gravitációs hullámok. A helyzetet tovább bonyolítja az a második fehér törpe, amely az első két csillag körül mozog, és időszakosan elhomályosítja fényüket.
A csillagrendszer ilyen elrendezése lehetővé tette a tudósoknak, hogy ellenőrizzék, hogy Einsteinnek igaza volt-e. A helyzet az, hogy ha nem tartják be az egyenértékűség elvét, és egy erősebb gravitációs mezővel rendelkező tárgyak gyorsabban esnek le, mint a szomszédaik, akkor a pulzár pályája egy bizonyos módon meghajlik, egy távolabbi fehér törpe felé nyúlik és körben mozog vele. …
Promóciós videó:
Ezeket a görbületeket viszont észreveheti az, hogy a pulzárjelek milyen erősen késleltetik a különböző időpontokat, amikor állítólag a hosszúkás pályájának különböző pontjaira helyezkednek el. Ennek az ötletnek a vezetésével a tudósok megfigyelték a J0337 + 1715-et az amerikai GBT rádióteleszkóp és a Gemini optikai távcső segítségével Hawaii-on.
Amint ezek a megfigyelések azt mutatták, a pulzár jelei megközelítőleg szabályos időközönként érkeztek a Földre, ami megerősítette Einstein elméletét még mindig magas mérési pontossággal, 50-100-szor meghaladva a korábbi rekordokat.
Hasonló eredmény, amint azt a csillagászok megjegyzik, ismét nem teszi lehetővé a fizikusok számára, hogy megértsék, hogyan lehet kiküszöbölni a relativitáselmélet és a kvantumfizika közötti ellentmondásokat. Ez megmagyarázandó, mi történik a fekete lyukakon belül, és megérti, hogyan alakul az univerzum a jövőben.