Einsteinova všeobecná teória relativity opisuje gravitáciu z hľadiska geometrie priestoru aj času. Meranie tohto zakrivenia priestoru je však ťažké. Vedci však teraz použili celý rad rádiových ďalekohľadov na celom kontinente na veľmi presné meranie zakrivenia priestoru spôsobené gravitáciou Slnka. Táto nová technika sľubuje, že významne prispeje k štúdiu kvantovej fyziky.
„Meranie zakrivenia priestoru spôsobeného gravitáciou je jedným z najcitlivejších spôsobov, ako zistiť, ako sa Einsteinova teória všeobecnej relativity týka kvantovej fyziky. Spojenie teórie gravitácie s kvantovou teóriou je hlavným cieľom fyziky 21. storočia a tieto astronomické merania sú kľúčom k pochopeniu vzťahu medzi nimi, “povedal Sergei Kopeikin z Missourskej univerzity.
Kopeikin a jeho kolegovia použili rádioteleskopický systém Very Long Baseline Array (VLBA) National Science Foundation na meranie ohybu svetla spôsobeného gravitáciou Slnka v jednej časti 30,000 3 333 (opravené NRAO a aktualizované tu 9/03/09 - ďalšie informácie o vychyľovaní a oneskorení svetla nájdete v tomto odkaze, ktorý poskytol Ned Wright z UCLA). Podľa ďalších pozorovaní vedci tvrdia, že ich presnosť techniky môže urobiť najpresnejšie meranie tohto javu.
Ohyb hviezdy gravitáciou predpovedal Albert Einstein, keď publikoval svoju teóriu všeobecnej relativity v roku 1916. Podľa teórie relativity silná gravitácia masívneho objektu, ako je napríklad Slnko, vytvára v blízkom priestore zakrivenie, ktoré mení dráhu svetla. alebo rádiové vlny prechádzajúce blízko objektu. Tento jav sa prvýkrát pozoroval počas zatmenia Slnka v roku 1919.
Napriek tomu, že sa za uplynulých 90 rokov vykonalo množstvo meraní účinku, problém zlúčenia všeobecnej relativity a kvantovej teórie si vyžadoval stále presnejšie pozorovania. Fyzici opisujú zakrivenie priestoru a gravitačné ohýbanie svetla ako parameter nazývaný „gama“. Einsteinova teória tvrdí, že gama by sa mala rovnať presne 1,0.
"Dokonca aj hodnota, ktorá sa líši o jednu časť v milióne od 1,0, by mala hlavné následky pre cieľ zjednotenia teórie gravitácie a kvantovej teórie, a tým aj pri predpovedaní javov vo vysoko gravitačných oblastiach blízko čiernych dier," uviedol Kopeikin.
Aby vedci mohli vykonať veľmi presné merania, obrátili sa na VLBA, celoštátny systém rádiových ďalekohľadov od Havaja po Panenské ostrovy. VLBA ponúka silu na čo najpresnejšie meranie polohy na oblohe a na najpodrobnejšie snímky všetkých dostupných astronomických prístrojov.
Vedci urobili svoje pozorovania, keď Slnko prešlo takmer pred štyrmi vzdialenými kvázarmi - vzdialenými galaxiami so supermasívnymi čiernymi dierami vo svojich jadrách - v októbri 2005. Gravitácia Slnka spôsobila mierne zmeny v zdanlivých polohách kvasarov, pretože odklonila rádio vlny vychádzajúce zo vzdialenejších objektov.
Výsledkom bola nameraná hodnota gama 0,9998 +/- 0,0003, vo vynikajúcej zhode s Einsteinovou predpoveďou 1,0.
„Vďaka ďalším pozorovaniam, ako sú naše, môžeme popri doplnkových meraniach, ako sú merania uskutočnené pomocou kozmickej lode Cassini od spoločnosti NASA, zvýšiť presnosť tohto merania aspoň štyrikrát, aby sme poskytli čo najlepšie meranie gama,“ povedal Edward Fomalont Národného observatória rádia (NRAO). "Pretože gama je základným parametrom gravitačných teórií, jeho meranie pomocou rôznych metód pozorovania je rozhodujúce pre získanie hodnoty podporovanej fyzickou komunitou," dodal Fomalont.
Kopeikin a Fomalont spolupracovali s Johnom Bensonom z NRAO a Gaborom Lanyim z Jet Propulsion Laboratory NASA. Svoje zistenia uviedli v astrofyzikálnom časopise z 10. júla.
Zdroj: NRAO
