Astronómovia našli hviezdu, ktorá okolo seba strháva časopriestor. Potvrdzuje Einsteinove najzásadnejšie teórie

Albert Einstein pred viac ako 115 rokmi publikoval svoju Teóriu relativity, v ktorej tvrdí, že Newtonove zákony neplatia pre elektromagnetické vlny. Jedným z javov, ktoré predpokladá všeobecná teória relativity, je Lense-Thirringov jav, ktorý sa týka strhávania časopriestoru rotujúcimi telesami. Meranie tohto javu je však veľmi finančne náročné – družica Gravity Probe B z roku 2004, ktorá mala Lense-Thirringov jav merať, stála 750 miliónov dolárov, píše portál Science Alert.

Pre súčasných astrofyzikov je oveľa jednoduchšie vybrať si z ponuky „gravitačných laboratórií“ vo vesmíre, vďaka ktorým môžu ľahšie skúmať, čo Einstein predpokladal. Výskum, ktorý publikoval magazín Science, potvrdzuje predpoklady o fungovaní Lense-Thirringovho javu vo vzdialenom vesmíre.

Vedci vďaka použitiu rádioteleskopu získali komplexnejší obraz o tomto jave v systéme dvoch hviezd, ktoré okolo seba rotujú závratnou rýchlosťou. Lense-Thirringov jav by sme však bez Einsteinovej všeobecnej teórie relativity nepochopili. Je totiž nosným prvkom ďalšej veľmi dôležitej teórie.

Pixabay

Moderná gravitačná teória totiž vysvetľuje a opisuje nielen presné pohyby hviezd, planét, ale aj tok času. Tiež však vďaka nej vieme, že strhávanie časopriestoru spôsobujú rotujúce telesá – čím je objekt hmotnejší a čím rýchlejšie sa točí, tým väčšmi strháva časopriestor.

„Dobrým príkladom je napríklad objekt nazývaný biely trpaslík. Je to vlastne zvyšok jadra mŕtvej hviezdy, ktorá bola kedysi niekoľkokrát hmotnejšia ako naše Slnko. Časom sa jej úplne minulo palivo, ktorým je vodík.“ píšu vedci v štúdii na portáli The Conversation. „To, čo z takejto mŕtvej hviezdy zostane, je veľkosťou podobné Zemi, len stovky tisíc krát hmotnejšie.“

Vedci takmer pred dvadsiatimi rokmi objavili jedinečný hviezdny pár – bieleho trpaslíka, okolo ktorého obiehal rádiový pulzar. Pulzary sú však niečo celkom iné ako biely trpaslíci.

Teória o nich hovorí, že sú to extrémne rýchlo rotujúce neutrónové hviezdy, ktoré pozorujeme ako zdroje „pulzujúceho“ žiarenia – jedná sa o takzvaný „majákový efekt“. Napríklad pulzar v spomínanej štúdii sa otočí až 150-krát za minútu, čo znamená, že Zem jeho lúče zasiahnu 2,54-krát za sekundu. Vďaka týmto údajom vieme zmapovať trasu po ktorej pulzar obieha bieleho trpaslíka.

Pre vedcov je tento hviezdny pár dôležitý najmä z dôvodu, že je ideálnym gravitačným laboratóriom. Počas takmer dvadsiatich rokov od objavenia systému mapovali obežnú dráhu pulzaru. Za tie roky sa im však podarilo zistiť, že rovina jeho obežnej dráhy nie je pevná, ale pomaly sa zmenšuje a otáča. To, ako funguje Lense-Thirringov jav alebo „Frame-dragging“, si môžeš pozrieť vo videu nižšie.

Binárne hviezdne sústavy vznikajú, keď hmotnejšia z dvojice hviezd zomrie. Často sa z nej vyformuje práve biely trpaslík, ktorý vytvára spomínaný Lense-Thirringov jav. Predtým ako zomrie aj druhá hviezda, v priebehu desiatok tisíc rokov z nej odlietava materiál smerom k bielemu trpaslíkovi. Vo výnimočných prípadoch môže druhá hviezda vybuchnúť ako supernova, z ktorej sa následne vyformuje spomínaný pulzar.

Extrémne rýchlo rotujúci biely trpaslík svojou hmotou strháva časopriestor a s ním aj obežnú dráhu pulzaru. Dôsledkom toho sa obežná dráha mierne nakláňa a zmenšuje, čo potvrdzuje Einsteinovu všeobecnú teóriu. Kedysi dokonca ani sám Einstein nepredpokladal, že niektoré z jeho výpočtov a predpokladov o čase a priestore budú niekedy pozorovateľné.

Fotografia čiernej diery: EHT

Za posledné roky však astrofyzika pokročila natoľko, že vedci napríklad pomocou siete teleskopov dokázali získať úplne prvú snímku čiernej diery. V existenciu čiernych dier, o ktorých hovoril Stephen Hawking, dokonca mnohí spochybňovali a až do apríla minulého roku sme nevedeli, ako čierna diera vlastne vyzerá. Tieto výskumy vždy stoja miliardy dolárov a najlepšie je, že týmto objavom to ani zďaleka nekončí.

Čítajte viac z kategórie: Novinky