Нови важни открития! Ясни доказателства, потвърждаващи Теорията за общата относителност на Айнщайн
Автор: Клаудиу Попа/Дата на публикуване: 21-08-2020 19:08
Важно съобщение от изследователи, които са намерили редица важни доказателства, които подкрепят теорията на Алберт Айнщайн за общата теория на относителността. Какво има в ядрата на мъртвите звезди.
Учените потвърдиха отново Теорията на общата относителност на Алберт Айнщайн, изследвайки загадките на звездите от бели джуджета и анализирайки в ново проучване в университета Джон Хопкинс връзката между радиуса и масата на звездите, които попадат в тази категория, съобщи Space.com.
Според новото изследване, колкото по-голяма е масата на бяло джудже, толкова по-малък е радиусът му, явление, невиждано досега при други небесни обекти.
При това изследване е използван нов метод на изследване, който включва данни, събрани от хиляди бели джуджета, за да се наблюдава това странно явление и в същото време да се потвърди отново теорията за общата теория на относителността.
Когато звездите от слънчев тип останат без ядрено гориво, те губят външните си слоеве, оставяйки само ядра, близки по размер до земните. Това звездно ядро, в което реакцията на ядрен синтез е спряла и бавно се охлажда в продължение на милиарди години, е бяло джудже - последният етап от жизнения цикъл на звездата.
Тези звездни трупове обаче се държат контраинтуитивно: тъй като бялото джудже става по-масивно, то намалява по размер. По този начин белите джуджета могат в крайна сметка да имат маса, подобна на Слънцето, уплътнена в космическо тяло с размерите на Земята. Теоретично с течение на времето белите джуджета могат да станат по-малки и по-тежки, докато не се срутят, образувайки друг тип звезден труп: неутронна звезда (космически обекти, които не са съставени от атоми, а от неутрони, изключително компактни и плътни, с радиус, който обикновено не надвишава 30 километра).
Тази противоинтуитивна връзка между масата и размера на белите джуджета се теоретизира от 30-те години на миналия век. Причината, поради която белите джуджета едновременно се увеличават в масата и намаляват по размер, може да бъде състоянието на електроните - когато едно бяло джудже се компресира, броят му на електрони се увеличава.
Този механизъм е резултат от комбинация от квантова механика - фундаментална теория във физиката на движението и взаимодействието на субатомни частици - както и Теорията на общата относителност на Айнщайн, която описва ефектите на гравитацията.
„Тази връзка между маса и радиус е грандиозна комбинация от квантова механика и гравитация, но е напълно неинтуитивна за нас“, каза Надя Закамска, професор в Катедрата по физика и астрономия в университета „Джон Хопкинс“, координатор на новото изследване. „Свикнали сме да вярваме, че ако даден обект нарасне в маса, той ще нарасне по размер“, добави тя.
В новото проучване екипът от университета Джон Хопкинс разработи метод за наблюдение на връзката между масата и радиуса при белите джуджета. Използвайки данни, събрани от обсерваториите Sloan Digital Sky Survey и Gaia, изследователите са успели да анализират не по-малко от 3000 бели джуджета.
Екипът измерва гравитационния ефект на червеното изместване, което е ефектът на гравитацията върху светлината. Ако светлината се отдалечи от космически обект, дължините на вълните на светлината, идващи от този обект към наблюдателя, се увеличават, което кара светлината да изглежда червеникава. Наблюдавайки гравитационния ефект от преминаването към червено, те успяха да определят радиалната скорост на белите джуджета с подобни лъчи.
Радиалната скорост е разстоянието от Слънцето до друга звезда и определя дали тази звезда се приближава или отдалечава от Слънцето. Чрез изчисляване на радиалната скорост на звезда, изследователите са успели да определят промените в масата на тази звезда.
„Теорията съществува отдавна, но важното в нашия случай беше, че успяхме да използваме безпрецедентна база данни както по размер, така и по точност на информацията, която съдържа“, добави Закамска.
Методът, използван от изследователи от университета Джон Хопкинс, практически успя да превърне теорията в емпирично явление. В допълнение, този метод може да се използва за изследване на други звезди и може да помогне на астрофизиците да анализират химичния състав на белите джуджета.
„Тъй като звездата се свива, докато набира тегло, гравитационният ефект от преминаването към червено нараства на свой ред с масата. И това явление вече не е противоинтуитивно - защото от гледна точка на светлината е по-лесно да се отдалечите от по-малко плътен и по-голям обект, отколкото от по-масивен и компактен. И тази връзка е напълно прозрачна от данните, които анализирахме “, заяви още Закамска.