Танц на пулсари огъна светлината и доказа, че Айнщайн отново е прав

Наблюденията как гравитационното поле на неутронна звезда изкривява лъчите светлина, позволило на учените да потвърдят едно от предсказанията на Общата теория на относителността. Резултатите от изследването са публикувани в научното издание Physical Review X.

„За първи път успяхме да видим, че изкривяването на пространство-времето под действието на гравитационни полета не само забавя светлината, но и я изкривява, карайки я да се отклони от предишната траектория на 0,04°. По-рано такива аномалии не са проследявани поради поведението на светлината в такива условия“, разказва Ингрид Стейрс от Университета на Британска Колумбия, един от авторите на изследването.

• Интересно откритие за неутронните звезди

Теорията на относителността предсказва, че всеки въртящ се масивен обект изкривява пространството около себе си. Това явление се нарича ефект на Ленц-Теринг. Поради този ефект, при достатъчно голяма маса и плътност, орбитата и оста на въртене на всяко тяло и частици, които се движат около него, ще се отклоняват от обичайната траектория.

Ефектът ще влияе също на траекторията на светлинните частици в зависимост от това, движат ли се те в посоката, в която се върти обектът. Например фотоните, движещи се в същата посока като въртящия се обект, ще го заобикалят по-бързо, отколкото светлинните снопове, които летят в противоположна посока. Освен това траекторията и на едните, и на другите фотони ще се изкривява по специфичен начин.

Проверка на теорията на относителността

В новото изследване астрономи под ръководството на Стейрс за първи път са получили потвърждение на това явление. Те наблюдавали системата PSR J0737-3039, която се намира в съзвездие Кърма. Тази система представлява два въртящи се около общ център на масите пулсара (въртящи се неутронни звезди, чието магнитно поле е наклонено към оста на въртене). Именно това поражда лъчението на пулсарите, смятат учените.

Разстоянието между пулсарите в системата PSR J0737-3039 е толкова малко, че тяхното гравитационно поле влияе на честотата на импулсите и другите им свойства. Точно от това се възползвали Стейрс и колегите ѝ, за да проверят предсказанията на теорията на относителността. В продължение на 16 години те наблюдавали импулсите на PSR J0737-3039 и също измерили с точност разстоянието до този обект, определили масата на пулсарите и други техни свойства.

• Странен космически обект експлодира отново и отново. Учените не знаят защо

Тези измервания потвърдили и „люлеенето“ на осите на въртене и орбитите на пулсарите, а също за първи път показали, че скоростта и траекторията на движение на светлинните частици, заобикалящи неутронните звезди, действително се променя поради ефекта на Ленц-Тиринг. Благодарение на това учените максимално точно определили скоростта на въртене на пулсарите, заключава ТАСС.