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

15 let od přistání na Titanu

15 let od přistání na Titanu

Psal se 14. leden 2005, když Evropská kosmická agentura zaznamenala...
Ženy do vesmíru

Ženy do vesmíru

Již v průběhu ledna 2020 chystá americký Národní úřad pro letectví a...
V Číně byl spuštěn největší „dalekohled“ světa

V Číně byl spuštěn největší...

Zkoumání dalekého vesmíru je opět trochu blíž. V neděli 12. ledna 2020...
Z Výstaviště až do vesmíru

Z Výstaviště až do vesmíru

Až do konce dubna letošního roku si mohou zájemci prohlédnout největší putovní...
Stephen Hawking: Genialita spoutaná na vozíčku

Stephen Hawking: Genialita...

Podnikatel Elon Musk, astrofyzik Martin Rees, další astrofyzik...
Nový rekord ve vesmíru má na svědomí žena

Nový rekord ve vesmíru má na...

Americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA)...
Jak ochránit planetu před asteroidy? Rusko hledá vlastní cestičky

Jak ochránit planetu před...

Roskosmos v současné době buduje středisko, které bude monitorovat potenciálně...
Exoplaneta se dočkala českého pojmenování

Exoplaneta se dočkala českého...

Skončilo veřejné hlasování o první české pojmenování exoplanety, kterou Česku...
Vesmír jako ze škatulky: ESA spustila projekt ClearSpace-1

Vesmír jako ze škatulky: ESA...

Je to sotva pár dní, co Evropská kosmická agentura (ESA) schválila financování...
Trosky indické družice nalezeny

Trosky indické družice nalezeny

Americký satelit kroužící nad Měsícem objevil trosky indické sondy...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Očkování: Povinné, či dobrovolné?

Očkování: Povinné, či dobrovolné?

Chřipková sezóna je v ČR plném proudu. V pátém týdnu tohoto roku se...
Počasí pro všechny: Od prvních pozorování v Klementinu až po podívanou na televizní obrazovce

Počasí pro všechny: Od prvních...

Astronom a univerzitní profesor Antonín Strnad (1746 – 1799) zakládá 1. ledna tradici pravidelných...
USA versus Rusko: Kdo je silnější?

USA versus Rusko: Kdo je silnější?

K dnešnímu dni můžeme říci, že armády Spojených států a Ruska...
Zázraky na nebi aneb 7 leteckých katastrof se šťastným koncem

Zázraky na nebi aneb 7 leteckých...

Létání patří k nejbezpečnějším způsobům dopravy, ročně při něm celosvětově...
LIDSKÉ TĚLO: Z čeho se skládá člověk

LIDSKÉ TĚLO: Z čeho se skládá...

Lidské tělo je označení pro veškerou hmotu, která tvoří člověka. Tato...
Jaké jsou nejslavnější útěky z vězení?

Jaké jsou nejslavnější útěky z...

Zabezpečení dnešních věznic by se mohlo zdát jako plně dostačující a v...
Geniální omyly! To je 8 náhodných vynálezů!

Geniální omyly! To je 8 náhodných...

Známé pořekadlo říká, že štěstí přeje připraveným. V historii se ale...
Strašák jménem roztroušená skleróza: Pozvolna vás vyřadí z provozu!

Strašák jménem roztroušená...

Autoimunitní onemocnění, při kterém imunitní systém napadá vlastní centrální...
Vzácná krev: Jak funguje v našem těle?

Vzácná krev: Jak funguje v našem...

Krev je kromě vody nejdůležitější tekutinou na světě. Tvoří jednu ze...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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