Einsteins teori om generel relativitet har eksisteret i 93 år, og den bliver ved med at hænge derinde. For nylig ved at drage fordel af et unikt kosmisk sammenfald såvel som et smukt darn godt teleskop, så astronomer på den stærke tyngdekraft fra et par superdense neutronstjerner og målte en effekt forudsagt af General Relativity. Teorien kom igennem med flyvende farver.
Einsteins teori fra 1915 forudsagde, at i et tæt system med to meget massive genstande, såsom neutronstjerner, skulle det ene objekts gravitationsmagasin sammen med en virkning af dets omdrejning rundt om sin akse forårsage, at den anden spin-akse vugler eller preker. Undersøgelser af andre pulsarer i binære systemer havde indikeret, at sådan wobbling forekom, men ikke kunne producere præcise målinger af mængden af wobbling.
”Måling af mængden af wobbling er det, der tester detaljerne i Einsteins teori og giver et benchmark, som alle alternative gravitationsteorier skal opfylde,” sagde Scott Ransom fra National Radio Astronomy Observatory.
Astronomerne brugte National Science Foundation's Robert C. Byrd Green Bank Telescope (GBT) til at foretage en fire-årig undersøgelse af et dobbeltstjernersystem i modsætning til noget andet kendt i universet. Systemet er et par neutronstjerner, der begge ses som pulsarer, der udsender fyrtårnslige stråler af radiobølger.
”Af omkring 1700 kendte pulsarer er dette det eneste tilfælde, hvor to pulsarer er i kredsløb omkring hinanden,” sagde Rene Breton, en kandidatstuderende ved McGill University i Montreal, Canada. Derudover er stjernernes orbitalplan næsten perfekt på linje med deres synslinie til Jorden, så den ene passerer bag et doughnutformet område med ioniseret gas, der omgiver den anden, og formørger signalet fra pulsaren bagpå.
Animation af dobbelt pulsarsystem
Formørkelserne gav astronomerne mulighed for at fastlægge geometrien i dobbeltpulsarsystemet og spore ændringer i orienteringen af spinaksen på en af dem. Idet den ene pulsars spinakse langsomt bevægede sig, ændrede mønsteret af signalblokeringer, da den anden passerede bag den, også. Signalet fra pulsaren bagfra absorberes af den ioniserede gas i den andres magnetosfære.
Paret af pulsarer studeret med GBT er ca. 1700 lysår fra Jorden. Den gennemsnitlige afstand mellem de to er kun cirka det dobbelte af afstanden fra Jorden til Månen. De to kredser om hinanden på knap to og en halv time.
”Et system som dette med to meget massive objekter, der er meget tæt på hinanden, er netop den slags ekstreme‘ kosmiske laboratorium ’, der er nødvendig for at teste Einsteins forudsigelse,” sagde Victoria Kaspi, leder af McGill University's Pulsar Group.
Tyngdekraftteorier adskiller sig ikke markant i ”almindelige” rumregioner, såsom vores eget solsystem. I regioner med ekstremt stærke tyngdefelter, såsom i nærheden af et par tæt, massive genstande, forventes der dog forskelle at dukke op. I den binære-pulsarundersøgelse, "General Relativity" bestået testen "leveret af et så ekstremt miljø, sagde forskerne.
”Det er ikke helt rigtigt at sige, at vi nu har” bevist ”generel relativitet,” sagde Breton. ”Indtil videre har Einsteins teori bestået alle de test, der er blevet gennemført, inklusive vores.”
Original nyhedskilde: Jodrell Bank Observatorium
