Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu


Vědci potvrdili Einsteinovu teorii relativity

aktualizováno 
Mezinárodní tým astronomů pozorováním systému dvou pulzarů podal pádné důkazy hovořící pro obecnou teorii relativity. Einsteinova teorie gravitace se dočkala jednoho z nejpřesnějších experimentálních potvrzení.

Kresba binárního pulzaru — pro vědce takovýto systém představuje skvělou astrofyzikální laboratoř

Měření provedl Michael Kramer z Observatoře Jordella Banka společně s kolegy z různých zemí. Vědci studovali pár rychle se otáčejících neutronových hvězd zvaných pulzary a dosáhli výsledků, které s Einsteinovou teorií souhlasí na 99,5 procent. Jako každé měření i toto bylo zatíženo jistými a mnohdy nevyhnutelnými chybami. Proto tým doufá, že se jim podaří vyvinout techniky, které budou mnohem přesnější — a jak vědci věří, přesnější měření jim řeknou víc také o vnitřní struktuře těchto superhustých hvězd. Rovněž očekávají, že najdou první stopy kvantové gravitace.

Binární systém pulzarů nese v katalozích označení PSR J0737-3039A/B a leží ve vzdálenosti dvou tisíc světelných let. Astronomové jej objevili na stejné observatoři v roce 2003. Systém je tvořen dvěma superhustými hvězdami o průměru kolem dvaceti kilometrů od sebe vzdálenými milion kilometrů. Obě hvězdy kolem sebe oběhnou jednou za 2,4 hodiny. Gravitace v okolí systému je obrovská — gravitační potenciál je 100.000krát větší než gravitační potenciál Slunce.

Extrémní podmínky umožňují přesnější měření

V takovýchto podmínkách jsou relativistické efekty mnohem znatelnější než u jiných těles (vyjma černých děr). Časoprostor kolem neutronových hvězd je velmi zakřiven, takže systém představuje skvělou astrofyzikální laboratoř k otestování předpovědí obecné teorie relativity, a to také z toho důvodu, že tyto rychle rotující neutronové hvězdy vysílají pravidelné rádiové pulzy, které radioteleskopy na Zemi zachytí a „jednoduše“ zanalyzují.

Tým vědců ke zkoumání použil Lovellův radioteleskop — a také další dva jiné teleskopy v USA a Austrálii — a měřil pět matematických parametrů, které popisují relativistické efekty. Jedním z parametrů je rychlost, s jakou se zpomaluje rychlost otáčení pulzarů kolem společného těžiště a s jakou se k sobě po spirále blíží. Zpomalování rotace a skutečnost, že na sebe pulzary „padají“, je způsobeno ztrátou energie odnášené v podobě uvolněných gravitačních vln. Další parametr popisuje změny v rádiových pulzech jedné hvězdy způsobené gravitačním působením hvězdy druhé — čili tento parametr ukazuje, jak zakřivený časoprostor ovlivňuje pulzy z pulzarů.


Teorie relativity potvrzena

Tým též změřil poměr hmotností obou zhroucených hvězd. Zjištěná hodnota činí 1,07. Uvedené číslo je důležité z toho důvodu, že pomocí něj a dalšího parametru mohou vědci určit hmotnosti obou pulzarů. Hmotnosti potom vědci dosadí do Einsteinových rovnic obecné teorie relativity a spočítají teoretické předpovědi pro další čtyři parametry. Získané hodnoty pak srovnají s hodnotami získanými experimentálně a dojdou k závěru, jak přesná teorie je.

A badatelé došli k závěru opravdu jasnému: pulzary se chovají přesně podle teoretických předpovědí. Tedy „skoro“ přesně. Shoda činí 99,5 %. Krom skvělé souhry mezi teorií a experimentem astronomové zjistili ještě něco jiného. A velmi zajímavého. Jejich měření totiž naznačují, že jeden z pulzarů vznikl z hvězdy, jejíž hmotnost byla menší než dvojnásobek hmotnosti Slunce. To je méně, než je třeba k nastartování výbuchu supernovy a následujícímu vzniku neutronové hvězdy. Vědci se tak musejí vypořádat s novým problémem v otázce vývoje hvězd.

Kramer chce v budoucnosti přesnost měření ještě zvýšit. „My víme, že nakonec teorie relativity [těmito přesnými testy] neprojde, protože nepopisuje přírodu na malých měřítkách,“ říká. Tato přesnější měření vymezí jasnější podmínky na alternativní teorie gravitace a mohou leccos prozradit o vnitřní struktuře těchto superhustých pozůstatků hvězd.



Nejčtenější

„Tak mě zastřel!“ vykřikl ruský voják a zavraždil šestnáctiletého kluka

Vražedná zbraň. Touto pistolí Stečkin APS zastřelil opilý ruský voják Rudněv v...

„Teď v Československu platí sovětské zákony,“ řekl ruský generál vyšetřovatel Veřejné bezpečnosti, když pátrali po...

Zabil je výbuch ruského tanku v centru Prahy. KSČ ničila životy pozůstalým

Tanky typové řady T-54/55, ten blíž k fotografovi evidentně neschopný pohybu,...

Zatímco na pražské Vinohradské třídě hořel a vybuchoval tank, zmatení ruští vojáci na Václavském náměstí zahájili palbu...



Tento pancíř dá tankistům pocit bezpečí a jistoty. Ale bude to stačit?

SMART PROTech na tanku Leopard 2

Německá firma IBD Deisenroth Engineering (IBD) představila prototyp balistické ochrany SMART PROTech pro obrněná...

Úspěšný start. Sonda míří ke Slunci tak blízko, jako žádná předtím

Úspěšný start rakety Delta IV Heavy 12.8.2018 v 9:31 se sondou Parker Solar...

V neděli ráno se ke Slunci vydala unikátní sonda Parker Solar Probe. Měla by se přiblížit k naší hvězdě podstatně blíže...

Horký nápoj vás ve vedru ochladí lépe, zjistili vědci. Ale má to háček

Horký nápoj v horkém létě?

Biologie lidského těla někdy funguje přesně naopak, než by člověk čekal. Příkladem je pití horkých nápojů v létě. Zní...

Další z rubriky

O čem si povídali kosmonauti Apolla 11. Poslechněte si tisíce hodin „ticha“

První snímky vycházející Země nad povrchem Měsíce pořídila 28. srpna 1966...

Mise Apolla 11 trvala devět dní a tak dlouho byly zapnuté i mikrofony a magnetofony, které nahrávaly komunikaci mezi...

Otázka života a smrti. Jak zachránit posádku vybuchující rakety?

Průběh zkoušky první záchranné raketové věžičky určené pro kosmické lodi...

Už od prvních pilotovaných letů si konstruktéři raket uvědomovali, že kosmické lodi by měly být osazeny záchrannými...

Lidé sledovali unikátní úplné zatmění Měsíce, podobné bude za sto let

Úplné zatmění Měsíce, zřícenina hradu Hazmburk (27. 7. 2018).

V Česku bylo k vidění největší zatmění Měsíce v tomto století. Mimořádný úkaz trval do 23:13. Navíc byl těsně pod naší...

Najdete na iDNES.cz