Наблюденията на необичайно семейство звезди, които са дом на един пулсар и две бели джуджета, помогнаха на учените да докажат, че гравитацията забавя течение на времето и огъва пространството точно както е предвидено от теорията на относителността на Айнщайн.
„Зададохме въпроса„ Как пада източникът на гравитацията? “Това може да звучи странно за неинформирана общественост, но от гледна точка на Айнщайн, както масата, така и енергията са едно и също нещо. Ако принципът на еквивалентност бъде нарушен, тогава натрупването на енергия, заобиколена от мощно гравитационно поле, ще се ускори по време на падането по съвсем различен начин от подобен куп енергия извън него “, казва Ан Арчибалд от Амстердамския университет (Холандия).
Арчибалд и нейните колеги говориха на годишната конференция на Американското астрономическо дружество във Вашингтон миналата седмица. Те разговаряха за това как успяха да използват наблюдения на уникалната звездна система J0337 + 1715 в съзвездието Телец за най-трудния и най-точен тест на така наречения принцип на еквивалентност - една от основите на общата теория на относителността на Айнщайн.
Този принцип в своята най-обща и опростена форма гласи, че частици светлина с различна дължина на вълната, излъчвани от отдалечен обект в космоса, трябва да пристигат на Земята едновременно, дори и да са преминали през мощни гравитационни полета. Други обекти от видимия свят трябва да се държат по подобен начин, започвайки с топки и пухчета в експериментите на Галилео и завършвайки с бучки енергия.
Принципът на еквивалентност вече е многократно тестван както на Земята, така и на орбита с помощта на сондата за американска гравитация A, руската радиоастрона и двойка европейски спътници Galileo. От друга страна, учените все още не са напълно сигурни дали се наблюдава в най-крайните кътчета на космоса - в „семействата“на неутронни звезди или в близост до черни дупки.
Арчибалд и нейните колеги извършиха първия подобен тест, като наблюдаваха един вид гравитационна „matryoshka“, система от три „мъртви звезди“- един пулсар и две бели джуджета.
Едно от белите джуджета и пулсарът се въртят един около друг на толкова малко разстояние, че генерират все още невидими за нас, но достатъчно мощни гравитационни вълни. Ситуацията се усложнява допълнително от второто бяло джудже, което се движи около първите две звезди и периодично затъмнява светлината им.
Тази подредба на тази звездна система позволи на учените да проверят дали Айнщайн е прав. Факт е, че ако принципът на еквивалентност не се спазваше и обектите с по-мощно гравитационно поле „паднаха“по-бързо от съседите си, тогава орбитата на пулсара щеше да се извие по определен начин, като се простира към по-далечно бяло джудже и се движи в кръг с него …
Промоционално видео:
Тези криви на свой ред биха могли да бъдат забелязани от това колко силно пулсарните сигнали се забавят в различно време, когато се предполага, че са разположени в различни точки от своята удължена орбита. Ръководени от тази идея, учените наблюдават J0337 + 1715, използвайки американския радиотелескоп GBT и оптичния телескоп Gemini в Хавай.
Както показват тези наблюдения, сигналите от пулсара достигат до Земята на приблизително равни интервали от време, което потвърждава теорията на Айнщайн с все още рекордна висока точност на измерване, надвишаваща предишните записи с 50-100 пъти.
Подобен резултат, както отбелязват астрономите, отново не позволява на физиците да разберат как противоречията между теорията на относителността и квантовата физика могат да бъдат премахнати, което е необходимо, за да се обясни какво се случва вътре в черните дупки и да се разбере как ще се развива Вселената в бъдеще.
