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

Rusko ví, jak vznikla díra na plášti kosmické stanice. Nechá si to ale pro sebe

Rusko ví, jak vznikla díra na...

Ruská kosmická agentura podle svých slov uzavřela vyšetřování, které mělo...
Jupiter, dárce života?

Jupiter, dárce života?

Plynný obr Jupiter je od Země vzdálen asi 4,5 astronomické jednotky. Pokud...
Exoplaneta K2-18b hlásí: Mám vodu a pohybuji se v obyvatelné zóně

Exoplaneta K2-18b hlásí: Mám vodu a...

Je to do jisté míry astronomický přelom. Vědci totiž vůbec poprvé v...
Povedlo se! Kosmonauti na oběžné dráze připravili funkční beton

Povedlo se! Kosmonauti na oběžné...

Tým vědců na palubě Mezinárodní vesmírné stanice (ISS) dokázal v...
Poznejte kamské řemeslnice z Číny v Náprstkově muzeu!

Poznejte kamské řemeslnice z Číny...

Zajímají vás stará řemesla, která už dnes umí jen málo lidí a která v...
Indům pokus o přistání na Měsíci nevyšel

Indům pokus o přistání na Měsíci...

Jen dva kilometry chyběly indické sondě Čandrájan-2, aby měkce dosedla na...
Suzuki míří na Měsíc, postaví lunární modul

Suzuki míří na Měsíc, postaví...

Automobilka Suzuki si odskočila trochu dál ze silnic. Stala se klíčovým...
Bude se nový ruský skafandr měnit kvůli čůracímu rituálu?

Bude se nový ruský skafandr měnit...

Ruský kosmický program v posledních desítkách let přišel s minimem...
K Zemi se přibližuje velký asteroid

K Zemi se přibližuje velký asteroid

K naší modré planetě se blíží kosmické těleso, které nese označení...
Na Mars jedině s atomovkami! Elon Musk prosazuje kontroverzní přístup k rudé planetě

Na Mars jedině s atomovkami! Elon...

Musk se už nějaký čas snaží propagovat kontroverzní myšlenku využití...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Chřipka ani pneumokokové infekce prý nejsou nachlazení

Chřipka ani pneumokokové infekce...

Proměnlivé počasí podzimních a zimních měsíců přispívá ke zvýšenému výskytu...
Co by se stalo, kdybychom celý život strávili ve tmě?

Co by se stalo, kdybychom celý...

Možná jste si už pomysleli, jak deprimující by to bylo. V Indonésii lidé...
Cesta k ekonomickému krachu impéria: Řím doplácel na nenasytnou armádu

Cesta k ekonomickému krachu impéria:...

Historikové dnes uvádějí řadu příčin zániku starověkého římského impéria. Vpád...
Se smrtelnou nemocí bojují tisíce lidí

Se smrtelnou nemocí bojují tisíce...

Jako chůze po zmrzlém sněhu nebo rozepínání suchého zipu – tak zní při...
Děti, které přežily nemožné

Děti, které přežily nemožné

Děti na rozdíl od dospělých mají úžasně odolné tělo. Jen si vzpomeňte, co...
Emancipace ve Starém Egyptě: Něžné pohlaví postaví do latě houf mužských úředníků

Emancipace ve Starém Egyptě: Něžné...

„Kdosi se nicméně pokusil mne o tuto půdu připravit, a já jej budu za...
Vědci hlásí průlom: Gel napomůže zubní sklovině k obnovení

Vědci hlásí průlom: Gel napomůže...

Podle čínských vědců se blíží konec zubních výplní. Týmu výzkumníků se...
Proč řeky netečou rovně, ale klikatí se jak jen můžou?

Proč řeky netečou rovně, ale...

Proč se řeky klikatí a netečou prostě rovně? Vždyť kdyby tekly rovně,...
Dáma u telegrafu: Jak císař František Josef I. povolil ženám pracovat na poště

Dáma u telegrafu: Jak císař...

„Můj úmysl jest prositi o nějaké místo při c. k. státním telegrafu v Praze, čemuž...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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