نظریه گرانش اینشتین – نظریه نسبیت عام – مبتنی بر جهانشمولی سقوط آزاد است که مشخص میکند همه اشیاء/اجرام به طور یکسان در میدان گرانشی خارجی شتاب میگیرند. اکنون اخترفیزیکدانها معتقدند که موفق شدهاند اساس نظریه نسبیت انیشتین را با دقت تایید کنند.
به گزارش ایسنا و به نقل از تک اکسپلوریست (اصلاح و ویرایش از اورانوس)، اکنون گروهی بینالمللی از دانشمندان مبانی جهانشمولی سقوط آزاد را تأیید کردهاند. نظریه نسبیت دو نظریه اصلی و معروف نسبیت خاص و نسبیت عام آلبرت اینشتین را در بر میگیرد. ایده اصلی این نظریه آن است که زمان و فضا با هم مرتبط هستند، نه جدا از هم و ثابت.
دانشمندان با استفاده از تلسکوپی رادیویی میتوانند سیگنال تولیدشده توسط تپ اخترها را که نوعی ستاره نوترونی هستند، با دقت رصد کنند و اعتبار نظریه گرانش اینشتین را برای این اجرام خود-جاذبه (self-gravitating) آزمایش کنند. محققان طی این مطالعه به طور خاص سیگنالهای تپ اختری بهنام “PSR J0337 1715” را که توسط تلسکوپ رادیویی بزرگ نانجای فرانسه ثبت شده، مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند.
PSR J0337 + 1715 سیستم سلسله مراتبی از سه ستاره (یک سیستم ستارهای سه گانه) است که در آن ستاره دوگانه متشکل از یک تپ اختر رادیویی میلیثانیهای و یک کوتوله سفید با دوره مداری 1.6 روز است که آن کوتوله سفید نیز خود در مداری ۳۲۷ روزه با کوتوله سفید دیگری قرار دارد. این سیستم به محققان این امکان را میدهد تا آزمایشی را برای چگونگی نحوه تاثیر کشش گرانشی کوتوله سفید بیرونی بر تپ اختر که خود دارای جاذبه قوی و کوتوله سفید درونی است، انجام دهند.
طی این مطالعه این اندازهگیریها توسط گروهی از محققان دانشگاه منچستر، رصدخانه پاریس، مرکز ملی پژوهشهای علمی فرانسه، آزمایشگاه فیزیک و شیمی محیط و فضا و موسسه اخترشناسی رادیویی ماکس پلانک انجام شد.
مشاهدات انجام شده بر روی تپ اختر J0337 + 1715 نشان داد که این تپ اختر به دور ۲ ستاره کوتوله سفید که دارای میدان گرانشی بسیار ضعیفتر هستند، میچرخد. کلیت اصل سقوط آزاد بیان میکند که دو شیء که در یک میدان گرانشی افتادهاند، شتاب یکسانی را به طور مستقل از ترکیب خود تجربه میکنند.
با این حال برخی از نکات مانند ناهماهنگی بین مکانیک کوانتومی و نسبیت عام یا احتمال وجود ماده تاریک و انرژی تاریک در ترکیب جهان باعث شده است که بسیاری از فیزیکدانان باور داشته باشند که ممکن است نسبیت عام نظریه غایی گرانش نباشد.
دکتر گیلام ویسین از دانشگاه منچستر که هدایت این تحقیق را بر عهده داشت، گفت: این تپ اختر باریکهای از امواج رادیویی را منتشر میکند که در فضا میچرخد. در هر چرخش، درخششی رادیویی ایجاد میکند که با دقت بالایی توسط تلسکوپ رادیویی نانجای ضبط میشود. با حرکت تپ اختر در مدار خود، زمان رسیدن به زمین تغییر میکند. این اندازهگیری دقیق و الگوبرداری ریاضی و محاسبه زمان ورود با دقت در مقیاس نانو ثانیه است که به دانشمندان امکان میدهد با دقت بسیار بالا حرکت ستاره را شناسایی کنند.
طی این مطالعه محققان نشان دادند که میدان گرانشی شدید این تپ اختر نمیتواند بیش از ۱.۸ قسمت در میلیون (با سطح اطمینان ۹۵ درصد) از پیشبینی نسبیت عام اینشتین متفاوت باشد و بنابراین نتایج این مطالعه اساس نظریه نسبیت عام انیشتین را تایید میکند.
