Einstein měl pravdu! Alespoň prozatím

Rekordní pulsar testuje teorii relativity novým způsobem

Astronomové použili dalekohled ESO/VLT v kombinaci s radioteleskopy po celém světě, aby prozkoumali velmi neobvyklou dvojici objektů. Hvězdný pár tvoří dosud nejhmotnější známá neutronová hvězda a bílý trpaslík, který kolem ní obíhá.

Tento podivný systém umožňuje testovat předpovědi Einsteinovy teorie gravitace – obecné teorie relativity – způsobem, jaký dosud nebyl možný. Zatím provedená pozorování přesně odpovídají předpovědím obecné relativity a naopak jsou v rozporu s některými alternativními teoriemi.

Výsledky byly publikovány v odborném vědeckém časopise Science.

Mezinárodní tým vědců objevil exotický pár objektů obsahující drobnou, ale neobvykle hmotnou, neutronovou hvězdu otáčející se 25krát za sekundu, kolem které každé 2,5 hodiny oběhne bílý trpaslík. Neutronová hvězda je navíc pulsarem.

Vyzařuje rádiové vlny, které je možné zachytit pomocí radioteleskopu. I když je tento pár zajímavý sám o sobě, představuje navíc unikátní laboratoř, ve které je možné testovat limity současných fyzikálních teorií.

Pulsar nese označení PSR J0348+0432 a jedná se o pozůstatek po výbuchu supernovy. Přestože má v průměru jen 20 km, je dvakrát hmotnější než Slunce. Gravitace na jeho povrchu je více než 300 miliardkrát silnější než na Zemi.

Hmota v jeho středu je stlačena tak, že ve stejném objemu, jako má kostka cukru, je napěchována miliarda tun hmoty. Jeho souputník – bílí trpaslík – je o něco méně exotický. Jedná se o zářící pozůstatek mnohem lehčí hvězdy, která ztratila svou atmosféru a pomalu chladne.

„Systém jsem pozoroval pomocí dalekohledu ESO/VLT. Hledal jsem změny v intenzitě světla vyzařovaného bílým trpaslíkem, které vznikají díky jeho pohybu kolem pulsaru,“ říká hlavní autor článku John Antoniadis (PhD student, Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Německo).

„Rychlý výpočet ukázal, že pulsar musí být docela ‚těžká váha‘. Je dvakrát hmotnější než Slunce, což z něj dělá nejen nejhmotnější neutronovou hvězdu, jakou známe, ale také výbornou laboratoř pro testování fyzikálních zákonů“.

Einsteinova obecná teorie relativity, která popisuje gravitaci jako důsledek zakřivení prostoročasu přítomnou hmotou a energií, přestála od svého zveřejnění před téměř stoletím všechny možné testy. Nemůže však být konečným vysvětlením a jednou ve svých předpovědích selže [1].

Fyzikové navrhli i jiné teorie gravitace, které dávají odlišné předpovědi než obecná relativita. V případě některých alternativních teorií gravitace se rozdíly v předpovědi projeví jen v extrémně silném gravitačním poli, jaké ve Sluneční soustavě nenajdeme.

Z pohledu gravitace je PSR J0348+0432 opravdu extrémní objekt, a to i ve srovnání s jinými pulsary, které byly k testování Einsteinovy obecné relativity použity v minulosti [2]. V takto silném gravitačním poli vyvolá malá změna hmotnosti výrazné změny v okolním časoprostoru.

Až dosud astronomové nevěděli, co se v okolí takto hmotné neutronové hvězdy může odehrát. Pulsar PSR J0348+0432 nabízí úplně novou a mimořádnou příležitost, jak testování obecné relativity posunout na vyšší úroveň.

Členové týmu zkombinovali pozorování bílého trpaslíka provedená dalekohledem ESO/VLT s velmi přesným měřením periody pulsaru pomocí radioteleskopů [3]. Takto těsná dvojhvězda vyzařuje gravitační vlny a ztrácí energii.

Díky domu se pomalu mění perioda oběhu a předpovědi úrovně těchto změn vyplývající z obecné relativity se liší od alternativních teorií.

„Naše pozorování v rádiovém oboru byla tak přesná, že jsme byli schopni detekovat změnu oběžné doby na úrovni 8 miliontin sekundy za rok, což je přesně hodnota, kterou předpovídá Einsteinova teorie,“ prohlásil Paulo Freire, jeden z členů týmu.

A to je jen začátek detailního výzkumu této unikátní dvojice objektů. Astronomové ji v budoucnosti budou používat k testování obecné teorie relativity s čím dál větší přesností.

TZ Evropské jižní observatoře

Rubriky:  Astronomie Vesmír
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

Muskova SpaceX slaví! Z ISS se po půl roce vrátila posádka lodi Crew Dragon

Muskova SpaceX slaví! Z ISS se po...

Po půlročním pobytu na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) se v neděli lodí...
Střídání směn

Střídání směn

Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) má nové „obyvatele“. Na nízkou...
Příprava vědecké mise Plato pokračuje

Příprava vědecké mise Plato...

Mise Evropské vesmírné agentury PLATO, jejímž úkolem je objevování a...
12. duben 1961: Den, kdy člověk poprvé opustil svou planetu

12. duben 1961: Den, kdy člověk...

12. dubna 1961 vyšla na titulní straně Rudého Práva nenápadná zpráva s...
Smělé plány Jižní Koreje: Země chce do roku 2030 dobýt Měsíc

Smělé plány Jižní Koreje: Země chce...

Je tomu sotva pár dnů, co prezident Jižní Koreje Mun Če-in veřejně...
Češi zrekonstruovali slavný záběr „Einsteinova“ zatmění Slunce. Snímek byl oceněn i v NASA

Češi zrekonstruovali slavný záběr...

V pondělí 5. dubna 2021 publikovala Asociace univerzit pro výzkum vesmíru NASA jako...
Planetka Apophis Zemi v nejbližších 100 letech neohrozí

Planetka Apophis Zemi v...

Planetka Apophis dá zatím pozemšťanům pokoj. Potenciálně nebezpečné...
Vědci poprvé přímo změřili rychlost proudění ve stratosféře planety Jupiter

Vědci poprvé přímo změřili rychlost...

Pomocí radioteleskopu ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, se týmu...
ʻOumuamua byla zřejmě fragmentem světa podobného Plutu

ʻOumuamua byla zřejmě fragmentem...

Když v říjnu 2017 proletěl naší sluneční soustavou objekt nazvaný...
Astronomové detekovali dosud nejvzdálenější kvazar s mohutnými rádiovými výtrysky

Astronomové detekovali dosud...

Evropským astronomům se podařilo objevit dosud nejvzdálenější zdroj intenzivního...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Větrák: Nenápadný krotitel horka

Větrák: Nenápadný krotitel horka

Mít na stole v tropických vedrech v přehřáté místnosti větrák je mnohdy...
Po stopách chuti: Kdo objevil čaj, kávu a šampaňské?

Po stopách chuti: Kdo objevil čaj,...

Jeden nám ráno pomáhá vstát, druhý nás přes den udržuje čilé, třetí nám večer...
Pablo Picasso: Nejslavnější obraz inspiruje osud města Guernica

Pablo Picasso: Nejslavnější obraz...

Truchlící žena s mrtvým dítětem v náručí, kůň v agónii, mrtvý voják z...
Pozor na mozkovou mrtvici

Pozor na mozkovou mrtvici

Náhle vzniklý pokles koutku úst, porucha řeči, oslabení nohy nebo rukou,...
Kde řádilo v roce 1556 „císařské zemětřesení“?

Kde řádilo v roce 1556...

Ráno 23. ledna 1556 se lidé v čínské provincii Šen-si probouzejí vyděšeni. Zem kolem nich se...
Jak fungovala média v minulosti?

Jak fungovala média v minulosti?

Média – dnes si mnoho lidí nepředstaví jen vytištěné...
I plíce mohou mít vysoký tlak

I plíce mohou mít vysoký tlak

Dušnost při fyzické námaze nebo únava, případně bolest na hrudi – to vše může...
V Zoo Liberec truchlí

V Zoo Liberec truchlí

Liberecká zoo se v pondělí 26. dubna 2021 rozloučila se samicí slona...
Olovo: Nejužitečnější jed

Olovo: Nejužitečnější jed

Na první pohled obyčejná chemická látka, na druhý neobyčejně tvárný kov, na...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.