O echipă internațională de oameni de știință a realizat un experiment care a durat 16 ani pentru a supune teoria relativității generale la unul dintre cele mai riguroase seturi de teste din toate timpurile. Studiul realizat cu ajutorul a șapte radiotelescoape asupra unei singure perechi de stele aflate la sfârșitul vieții lor (pulsari) relevă noi efecte relativiste prevăzute de teorie, dar care nu au mai fost observate până acum. Observațiile făcute sunt mai multede 99,99% în concordanță cu teoria lui Albert Einstein.
La mai bine de 100 de ani de când Albert Einstein și-a prezentat teoria gravitației, oamenii de știință din întreaga lume continuă să caute defecte în Relativitatea Generală. Orice abatere observată de la predicțiile sale ar putea fi un indiciu către o nouă fizică capabilă să unifice teoriile care descriu lumea infinit de mică (lumea cuantică) și cele mai mari scări.
Pentru a face acest lucru, o echipă internațională condusă de Institutul Max Planck pentru Radioastronomie a studiat un sistem unic de doi pulsari care orbitează unul în jurul celuilalt - stele foarte compacte, puternic magnetizate, care se rotesc rapid și care produc fascicule de unde radio care străbat cerul ca niște balize. Toate aceste caracteristici fac din acest sistem un laborator ideal pentru testarea relativității generale.Descoperită în 2003, a fost observată timp de 16 ani cu ajutorul a șapte radiotelescoape.
Toate datele colectate (aproximativ un milion de impulsuri radio sincronizate cu precizie) au permis oamenilor de știință să detecteze numeroase efecte relativiste și să măsoare șapte parametri ai teoriei relativității generale, unii dintre ei într-un mod nemaiîntâlnit până acum. Un exemplu: câmpul gravitațional puternic al fiecărui pulsar care se mișcă rapid curbează spațiul-timp din jurul său și deviază astfel traiectoriaUndele radio emise de celălalt pulsar. Nu numai că semnalul este detectat de telescoape mai târziu decât dacă s-ar fi propagat în linie dreaptă, dar a putut fi determinat pentru prima dată unghiul minuscul al acestei deviații (0,04 grade).
Oamenii de știință au reușit, de asemenea, să testeze o piatră de temelie a teoriei lui Einstein, emisia de unde gravitaționale (mici oscilații în spațiu-timp), cu o precizie de 1000 de ori mai mare decât cea posibilă în prezent prin detectarea directă de către detectoarele de unde gravitaționale. De asemenea, au observat o consecință a celebrei ecuații E = mc² : radiația pulsarului este însoțită de o pierdere de masă - sau dilatarea timpului, care se desfășoară mai lent în prezența unui câmp gravitațional puternic.
Dacă oamenii de știință vor dori cu adevărat să găsească un defect în Relativitatea Generală, vor fi necesare teste și mai ambițioase. Dar de un lucru putem fi siguri: până când se va întâmpla acest lucru, sau dacă se va întâmpla cu adevărat, Albert Einstein va rămâne un geniu.
Surse pentru acest articol 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. În Physical Review X (Vol. 11, Issue 4).Societatea Americană de Fizică (APS) //doi.org/10.1103/physrevx.11.041050