Opäť potvrdená. Einsteinova teória gravitácie prešla najťažším testom

Všeobecná teória relativity, ktorú sformuloval slávny fyzik v roku 1916, tvrdí, že gravitácia je dôsledkom prirodzenej pružnosti časopriestoru. 

Jednou z najdôležitejších testovateľných predpovedí teórie všeobecnej relativity je princíp rovnocennosti, predstava, že všetky objekty padajú rovnako, bez ohľadu na to, aké veľké sú alebo z čoho sú vyrobené.

Výskumníci potvrdili princíp ekvivalencie mnohokrát na Zemi a raz tiež na Mesiaci. V roku 1971 astronaut Apolla 15 David Scott súčasne pustil pierko a kladivo a obe dopadli na povrch Masiaca v rovnakom čase. Samozrejme, na Zemi by sa pierko kvôli našej atmosfére dostalo na zem oveľa neskôr ako kladivo.

Je však ťažké vedieť, či sa princíp ekvivalencie uplatňuje vo všetkých situáciách, napríklad keď sú objekty neuveriteľne husté alebo masívne. 

Medzinárodný tím astronómov testoval tento princíp v extrémnych podmienkach. Išlo o systém pozostávajúci z dvoch vyhasnutých hviezd, známych ako biele trpaslíky a ešte hustejšej neutrónovej hviezdy, píše časopis Nature.

Neutrónová hviezda je tiež známa ako pulzar. Tieto objekty sú takto pomenované, pretože sa zdá, že emitujú žiarenie v pravidelných impulzoch. Je to však len pozorovateľský efekt, pulzary neprestajne vyžarujú žiarenie z ich pólov a pretože sa otáčajú, môžu v pravidelných intervaloch nasmerovať svoje póly smerom k Zemi.

Hviezdny systém známy ako PSR J0337 + 1715 sa nachádza 4200 svetelných rokov od Zeme, smerom ku konštelácii Býk. Pulzar, ktorý sa otáča 366-krát za sekundu, obieha okolo jedného bieleho trpaslíka. Táto dvojica je na 327-dňovej obežnej dráhe s druhým bielym trpaslíkom, ktorý leží oveľa ďalej.

Pulzar má 1,4 násobok hmotnosti Slnka o veľkosti Amsterdamu, zatiaľ čo vnútorný biely trpaslík má iba 0,2 solárnych hmotností a je približne o veľkosti Zeme. Takže sú to veľmi odlišné objekty.

Výskumní pracovníci šesť rokov sledovali pohyby pulzara sledovaním jeho emisií rádiových vĺn s využitím rádiového teleskopu v Holandsku, teleskopu v Západnej Virgínii a observatória v Portoriku.

"Od začiatku našich pozorovaní môžeme vysvetliť každý pulz neutrónovej hviezdy," uviedla vo vyhlásení vedúca štúdia Anne Archibaldová, vedúca výskumu na univerzite v Amsterdame. "A môžeme určiť jeho umiestnenie v rozsahu niekoľko sto metrov, čo je naozaj presná stopa toho, kde bola neutronová hviezda a kam ide."

Porušenie princípu rovnocennosti by sa prejavilo ako deformácia orbity pulzaru - rozdiel medzi cestou neutrónovej hviezdy a jej vnútorného bieleho trpaslíka. Toto narušenie spôsobí, že žiarenie pulzaru príde v trochu inom čase, ako sa očakáva. Vedci však nezistili žiadne takéto skreslenie.

"Ktokoľvek s alternatívnou teóriou gravitácie má teraz dokonca užší rozsah možností, ktoré musí mať jeho teória, aby zodpovedala tomu, čo sme videli," dodala spoluautorka štúdie Nina Gusinskaia, doktorandka na univerzite v Amsterdame.