Mezinárodní tým vědců provedl šestnáct let trvající experiment, který podrobil teorii obecné relativity jednomu z nejpřísnějších testů v historii. Studie sedmi radioteleskopů jediného páru hvězd na konci jejich života (pulsarů) odhalila nové relativistické efekty, které teorie předpovídá, ale které nebyly nikdy předtím pozorovány. Provedená pozorování jsou více než99,99 % v souladu s teorií Alberta Einsteina.
Více než 100 let poté, co Albert Einstein představil svou teorii gravitace, pokračují vědci na celém světě v hledání chyb v obecné teorii relativity. Jakákoli pozorovaná odchylka od jeho předpovědí by mohla být vodítkem k nové fyzice schopné sjednotit teorie popisující nekonečně malý svět (kvantový svět) a největší měřítka.
Mezinárodní tým vedený Institutem Maxe Plancka pro radioastronomii proto studoval unikátní systém dvou pulsarů, které obíhají kolem sebe - velmi kompaktní, silně zmagnetizované, rychle rotující hvězdy, které produkují paprsky rádiových vln, jež se rozléhají po obloze jako majáky. Všechny tyto vlastnosti činí z tohoto systému ideální laboratoř pro testování obecné teorie relativity.Byla objevena v roce 2003 a 16 let pozorována sedmi radioteleskopy.
Všechna shromážděná data (asi milion přesně načasovaných rádiových pulsů) umožnila vědcům odhalit řadu relativistických efektů a změřit sedm parametrů obecné teorie relativity, některé z nich dosud nikdy neprovedeným způsobem. Jeden příklad: silné gravitační pole každého rychle se pohybujícího pulsaru ohýbá časoprostor kolem něj a tím odklání dráhuRádiové vlny vysílané druhým pulzarem. Nejenže je signál teleskopy zachycen později, než kdyby se šířil přímočaře, ale poprvé se podařilo určit i nepatrný úhel této odchylky (0,04 stupně).
Vědcům se také podařilo otestovat základní kámen Einsteinovy teorie, vyzařování gravitačních vln (drobných oscilací v časoprostoru), a to s přesností 1000krát vyšší, než je v současnosti možné přímou detekcí pomocí detektorů gravitačních vln. Pozorovali také důsledek slavné rovnice E = mc² : záření pulsaru je doprovázeno úbytkem hmoty - neboli dilatací času, která v přítomnosti silného gravitačního pole probíhá pomaleji.
Pokud vědci skutečně chtějí najít chybu v obecné relativitě, bude zapotřebí ještě náročnějších testů. Jedním si však můžeme být jisti: dokud se tak nestane, nebo pokud se tak skutečně stane, zůstane Albert Einstein géniem.
Zdroje k tomuto článku: Kramer, M., Stairs, I. H., Manchester, R. N., Wex, N., Deller, A. T., Coles, W. A., Ali, M., Burgay, M., Camilo, F., Cognard, I., Damour, T., Desvignes, G., Ferdman, R. D., Freire, P. C. C., Grondin, S., Guillemot, L., Hobbs, G. B., Janssen, G., Karuppusamy, R., ... Theureau, G. (2021). Strong-Field Gravity Tests with the Double Pulsar. In Physical Review X (Vol. 11, Issue 4).Americká fyzikální společnost (APS) //doi.org/10.1103/physrevx.11.041050