Изследователи са провели 16-годишен експеримент, за да хвърлят предизвикателство на Общата теория на относителността на Айнщайн. Сега учените са публикували резултатите от своята работа.
Наблюденията как гравитационното поле на неутронна звезда изкривява лъчите светлина, позволило на учените да потвърдят едно от предсказанията на Общата теория на относителността. Резултатите от изследването са публикувани в научното издание Physical Review X.
„За първи път успяхме да видим, че изкривяването на пространство-времето под действието на гравитационни полета не само забавя светлината, но и я изкривява, карайки я да се отклони от предишната траектория на 0,04°. По-рано такива аномалии не са проследявани поради поведението на светлината в такива условия“, разказва Ингрид Стейрс от Университета на Британска Колумбия, един от авторите на изследването.
Теорията на относителността предсказва, че всеки въртящ се масивен обект изкривява пространството около себе си. Това явление се нарича ефект на Ленц-Теринг. Поради този ефект, при достатъчно голяма маса и плътност, орбитата и оста на въртене на всяко тяло и частици, които се движат около него, ще се отклоняват от обичайната траектория.
Ефектът ще влияе също на траекторията на светлинните частици в зависимост от това, движат ли се те в посоката, в която се върти обектът. Например фотоните, движещи се в същата посока като въртящия се обект, ще го заобикалят по-бързо, отколкото светлинните снопове, които летят в противоположна посока. Освен това траекторията и на едните, и на другите фотони ще се изкривява по специфичен начин.
Проверка на теорията на относителността
В новото изследване астрономи под ръководството на Стейрс за първи път са получили потвърждение на това явление. Те наблюдавали системата PSR J0737-3039, която се намира в съзвездие Кърма. Тази система представлява два въртящи се около общ център на масите пулсара (въртящи се неутронни звезди, чието магнитно поле е наклонено към оста на въртене). Именно това поражда лъчението на пулсарите, смятат учените.
Разстоянието между пулсарите в системата PSR J0737-3039 е толкова малко, че тяхното гравитационно поле влияе на честотата на импулсите и другите им свойства. Точно от това се възползвали Стейрс и колегите ѝ, за да проверят предсказанията на теорията на относителността. В продължение на 16 години те наблюдавали импулсите на PSR J0737-3039 и също измерили с точност разстоянието до този обект, определили масата на пулсарите и други техни свойства.
Тези измервания потвърдили и „люлеенето“ на осите на въртене и орбитите на пулсарите, а също за първи път показали, че скоростта и траекторията на движение на светлинните частици, заобикалящи неутронните звезди, действително се променя поради ефекта на Ленц-Тиринг. Благодарение на това учените максимално точно определили скоростта на въртене на пулсарите, заключава ТАСС.
