Neparastas zvaigžņu ģimenes novērojumi, kur mīt viens pulsars un divi balti punduri, palīdzēja zinātniekiem pierādīt, ka gravitācija palēnina laika plūsmu un saliek telpu, tieši tā, kā prognozē Einšteina relativitātes teorija.
“Mēs uzdevām jautājumu“Kā nokrīt smaguma avots?”Neinformētai sabiedrībai tas var izklausīties dīvaini, taču no Einšteina viedokļa gan masa, gan enerģija ir viena un tā pati lieta. Ja tiek pārkāpts ekvivalences princips, tad enerģijas uzkrāšanās, ko ieskauj spēcīgs gravitācijas lauks, kritiena laikā paātrināsies pavisam savādāk nekā līdzīgs enerģijas ķekars ārpus tā,”saka Anne Archibald no Amsterdamas Universitātes (Nīderlande).
Arčibalda un viņas kolēģi runāja Amerikas astronomijas biedrības ikgadējā konferencē Vašingtonā. Viņi runāja par to, kā viņiem izdevās izmantot unikālo zvaigžņu sistēmas J0337 + 1715 novērojumus Taurus zvaigznājā, lai visgrūtāk un precīzāk pārbaudītu tā saukto ekvivalences principu - vienu no Einšteina vispārējās relativitātes teorijas pamatiem.
Šis princips visizplatītākajā un vienkāršotā formā nosaka, ka dažāda viļņa garuma gaismas daļiņām, kuras izstaro tālu priekšmets kosmosā, vienlaikus jānonāk uz Zemes, pat ja tās ir izgājušas cauri spēcīgiem gravitācijas laukiem. Citiem redzamās pasaules objektiem vajadzētu izturēties vienādi, sākot ar bumbiņām un pūkām Galileo eksperimentos un beidzot ar enerģijas gabaliņiem.
Līdzvērtības princips jau ir vairākkārt pārbaudīts gan uz Zemes, gan orbītā, izmantojot zondi American Gravity Probe A, Krievijas Radioastron un Eiropas Galileo satelītu pāri. No otras puses, zinātnieki vēl nav pilnībā pārliecināti, vai tas tiek novērots vismērķīgākajos kosmosa stūros - neitronu zvaigžņu "ģimenēs" vai melno caurumu tuvumā.
Archibalda un viņas kolēģi veica pirmo šādu pārbaudi, novērojot sava veida gravitācijas "matryoshka", trīs "mirušu zvaigžņu" - viena pulsara un divu baltu punduru - sistēmu.
Viens no baltajiem punduriem un pulsars griežas ap otru tik mazā attālumā, ka rada mums vēl neredzamus, bet pietiekami jaudīgus gravitācijas viļņus. Situāciju vēl vairāk sarežģī otrs baltais punduris, kas pārvietojas ap pirmajām divām zvaigznēm un periodiski aizēno to gaismu.
Šis šīs zvaigžņu sistēmas izvietojums ļāva zinātniekiem pārbaudīt, vai Einšteinam bija taisnība. Fakts ir tāds, ka, ja netiktu ievērots ekvivalences princips un objekti ar jaudīgāku gravitācijas lauku "nokristu" ātrāk nekā viņu kaimiņi, tad pulsara orbīta būtu noteiktā veidā izliekta, stiepjas tālāka baltā pundura virzienā un ar to pārvietotos lokā. …
Reklāmas video:
Šos izliekumus, savukārt, varēja pamanīt, cik stipri impulsa signāli kavējas dažādos laikos, kad tas it kā atrodas dažādos tā iegarenās orbītas punktos. Šīs idejas vadīti zinātnieki novēroja J0337 + 1715, izmantojot amerikāņu GBT radioteleskopu un Gemini optisko teleskopu Havaju salās.
Kā parādīja šie novērojumi, signāli no pulsara sasniedza Zemi aptuveni vienādos laika intervālos, kas apstiprināja Einšteina teoriju ar joprojām rekordaugstu mērījumu precizitāti, 50-100 reizes pārsniedzot iepriekšējos ierakstus.
Līdzīgs rezultāts, kā atzīmē astronomi, kārtējo reizi neļauj fiziķiem saprast, kā var novērst pretrunas starp relativitātes teoriju un kvantu fiziku, kas nepieciešams, lai izskaidrotu, kas notiek melno caurumu iekšienē, un saprastu, kā Visums attīstīsies nākotnē.
