BRATISLAVA. Vzácna sústava troch mŕtvych hviezd môže potvrdiť alebo vyvrátiť Einsteinovu všeobecnú teóriu relativity.
Vedci našli sústavu pulzaru a dvoch bielych trpaslíkov, ktorá môže preveriť Einsteinove predpovede o správaní sa telies pod vplyvom gravitácie a ukázať, či mal pravdu, alebo bude treba jeho predpoklady o časopriestore revidovať.
Einsteinovu teóriu v minulosti opakovane potvrdili experimenty a pozorovania. Problém je v tom, že všeobecná teória relativity zároveň nesedí s iným základným pilierom modernej fyziky - kvantovou teóriou. Kvantovú teóriu pritom tiež opakovane potvrdili experimenty.
Opäť pozorovali gravitačné vlny. Leteli k nám tri miliardy rokov Čítajte Ideálne laboratórium
Jednou z myšlienok všeobecnej relativity je totiž princíp ekvivalencie. Ten v zásade hovorí, že predmety padajú v gravitačnom poli, aké je napríklad na planétach, rovnakou rýchlosťou bez ohľadu na ich zloženie či hmotnosť.
Preukázal to aj astronaut David Scott na Mesiaci, keď pustil kladivo a pierko a dopadli naraz na povrch.
Einstein túto myšlienku rozvinul ďalej a povedal, že to isté platí aj pre telesá, ktoré drží pohromade ich vlastná gravitácia, ako napríklad hviezdy. Sústava troch mŕtvych hviezd PSR J0337+1715 , ktorá pozostáva z pulzaru a jedného bližšieho a druhého vzdialenejšieho bieleho trpaslíka, by tak mohla predstavovať dobrý test pre princíp ekvivalencie a všeobecnú relativitu.
Ťažký pulzar spolu s bližším bielym trpaslíkom obiehajú okolo spoločného stredu celej sústavy. Pulzar je však omnoho ťažší ako druhá blízka hviezda.
Ako kladivo a pierko
Všeobecná relativita hovorí, že obe hviezdy by sa k vzdialenejšej hviezde mali správať rovnako, ako sa pierko a kladivo správali k mesiacu. Mala by na ne pôsobiť rovnaká gravitačná sila.
Ak by to tak nebolo, obežná dráha pulzaru a bližšieho bieleho trpaslíka by bola viac eliptická než sa čakalo. V tom prípade by sa porušil princíp ekvivalencie a všeobecná relativita by bola nesprávna.
Unikátne vlastnosti troch hviezd by tak mohli byť najlepším doteraz praktickým testom teórie relativity, pretože poskytujú všetko, čo treba na jej overenie.
"Šanca na takúto sústavu je omnoho menšia než jedna k miliónu - skôr jedna k miliarde," hovorí Scott Ransom z National Radio Astronomy Observatory v americkej Virgínii, ktorý vedie výskum sústavy.
Nová fyzika prežila prvý test, nahradiť by raz mohla Einsteina Čítajte Údaje spracovávajú
Ransomov tím zistil, že samotný pulzar rotuje mimoriadne rýchlo, za sekundu sa otočí vyše 366-krát. Hviezda každým otočením vyšle do okolia žiarenie ako maják. To znamená, že každé otočenie dokážeme zaznamenať a využiť ako veľmi presné kozmické hodinky, ktoré každým otočením tikajú.
Zmeny v "tikaní" by ukázali, že pulzar mení smer svojho pohybu a že jeho pohyb tam a späť ovplyvňuje iné teleso.
Tím tak má k dispozícii telesá s intenzívnymi gravitačnými poľami a zároveň aj vesmírne stopky. Vedci teraz merajú tikanie pulzaru, skúmajú zmeny v obežných dráhach troch telies a porovnávajú výsledky s tým, čo Einsteinova všeobecná teória relativity predpovedá.
Dúfajú, že výsledky oznámia na konferencii v septembri. Chcú sa však uistiť, že všetkému rozumejú správne. Zdá sa totiž, že určité vzory v údajoch princíp ekvivalencie porušujú.
"Bolo by to samozrejme niečo ohromné, takže sme sa chceli uistiť, že údajom rozumieme," hovorí Ransom. "Každá iná teória gravitácie okrem všeobecnej relativity v podstate hovorí, že princíp ekvivalencie na určitej úrovni zlyhá," dodáva.
Slováci pomáhajú hľadať pôvod záhadných častíc, ktoré môžu popierať Einsteina Čítajte
