Είδαν «ρυτίδα» στον χωροχρόνο! Einstein's theory of relatively seen in action by astronomers

Καλλιτεχνική απεικόνιση του αστρικού ζεύγους που παρατήρησαν οι ερευνητές. This artist's impression shows the exotic double object that consists of a tiny, but very heavy neutron star that spins 25 times each second, orbited every two and a half hours by a white dwarf star. The neutron star is a pulsar named PSR J0348+0432 that is giving off radio waves that can be picked up on Earth by radio telescopes. Although this unusual pair is very interesting in its own right, it is also a unique laboratory for testing the limits of physical theories. Credit: ESO

Η μελέτη ενός άστρου νετρονίου και ενός λευκού νάνου προσφέρει νέα στοιχεία για τη θεωρία της σχετικότητας που ανέπτυξε ο Αλβέρτος Αϊνστάιν. Τα αποτελέσματα της κίνησης και «συμπεριφοράς» των δύο άστρων συμφωνούν με τις προβλέψεις του κορυφαίου επιστήμονα δείχνοντας ότι η θεωρία είναι ορθή.

Τα δύο άστρα

Superdense neutron star, emitting beams of radio waves as a pulsar, center, is closely paired with a compact white-dwarf star. Together, the two provide physicists with an unprecedented natural, cosmic "laboratory" for studying the nature of gravity. The grid background illustrates the distortions of spacetime caused by the gravitational effect of the two objects. Credit: Antoniadis, et al.

Επιστήμονες του Ινστιτούτου Ραδιοαστρονομίας Max Planck στη Γερμανία παρατήρησαν ένα άστρο νετρονίου (ένα πάλσαρ) και έναν λευκό νάνο που είναι το λαμπρό υπόλειμμα ενός άστρου που έχει πεθάνει. Τα δύο άστρα βρίσκονται σε τροχιά το ένα γύρω από το άλλο σε απόσταση 7 χιλιάδων ετών φωτός από τη Γη.

Το άστρο νετρονίου έχει διάμετρο μόλις 20 χλμ αλλά βάρος δύο φορές μεγαλύτερο από αυτό του Ήλιου. Επίσης έχει βαρύτητα 300 δισεκατομμύρια φορές ισχυρότερη από την βαρύτητα στην επιφάνεια της Γης. Στο κέντρο του άστρου ύλη ενός δισεκατομμυρίου τόνων θα συμπιεζόταν σε ένα σώμα μεγέθους κύβου ζάχαρης.

Η θεωρία

According to Einstein's General Theory of Relativity, matter bends the fabric of space and time. The distortion of the space-time continuum even affects the behavior of light.

Σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας τέτοιες γιγάντιες βαρυτικές δυνάμεις δημιουργούν στρεβλώσεις στο λεγόμενο «ύφασμα» του χωροχρόνου. Καθώς ο λευκός νάνος κινείται γύρω από το άστρο νετρονίου το ζευγάρι θα πρέπει να δημιουργεί «ρυτίδες» στον χωροχρόνο, τα λεγόμενα βαρυτικά κύματα τα οποία δεν έχουν ακόμη παρατηρηθεί άμεσα. Τα βαρυτικά κύματα εκπέμπουν ενέργεια στο Διάστημα γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα τα δύο άστρα να πλησιάζουν προοδευτικά το ένα το άλλο.

Η επιβεβαίωση

Albert Einstein Theory of Relatively proved correct once again (Photo : Reuters)

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν πολλά επίγεια τηλεσκόπια για να παρατηρήσουν τα δύο άστρα. Επικέντρωσαν την προσοχή τους στις ραδιοεκπομπές από το πάλσαρ. «Πιστεύαμε ότι οι συνθήκες σε αυτό το σύστημα ήταν τόσο ακραίες ώστε θα προκαλούσαν ρωγμές στη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας αλλά τελικά οι προβλέψεις του Αϊνστάιν αποδείχθηκαν αρκετά ακριβείς» αναφέρει ο Πάουλο Φράιρ, μέλος της ερευνητικής ομάδας. Μέχρι σήμερα όλες οι έρευνες που έχουν γίνει διαχρονικά επιβεβαιώνουν τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας.

Βέβαια οι φυσικοί πιστεύουν ότι η Γενική θεωρία της Σχετικότητας δεν μπορεί να εξηγήσει όλα τα φαινόμενα στο Σύμπαν αφού δεν είναι συμβατή με τη κβαντική θεωρία που περιγράφει τις δυνάμεις στον κόσμο των ατόμων και των σωματιδίων. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science» και οι ειδικοί ευελπιστούν ότι μπορεί να αποτελέσει τη βάση για να επιτευχθεί η άμεση παρατήρηση των βαρυτικών κυμάτων.