Θεωρία της σχετικότητας (2 άρθρα)

Η θεωρία της βαρύτητας του Αϊνστάιν – η γενική θεωρία της σχετικότητας – βασίζεται στην παγκοσμιότητα της ελεύθερης πτώσης, σύμφωνα με την οποία όλα τα σώματα αποκτούν την ίδια επιτάχυνση σε ένα εξωτερικό βαρυτικό πεδίο. Σε αντίθεση με όλες σχεδόν τις εναλλακτικές θεωρίες της βαρύτητας, η ισχυρή αρχή της ισοδυναμίας της γενικής σχετικότητας απαιτεί την ισοδυναμία των επιταχύνσεων των σωμάτων, ακόμα κι αυτών που διαθέτουν τεράστια μάζα (πλανήτες, άστρα), ανεξάρτητα από την ιδιο-βαρυτική συνοχή τους.
Οι αστρονόμοι Voisin et al επιβεβαίωσαν με μεγαλύτερη ακρίβεια το φαινόμενο αυτό, μελετώντας πάλι το τριπλό αστρικό σύστημα PSR J0337+1715 που συνίσταται από δυο λευκούς νάνους και ένα άστρο νετρονίων.

Οι τροχιές των άστρων του συστήματος PSR J0337+1715 (δυο λευκοί νάνοι και ένα πάλσαρ) σε διαδοχικές μεγεθύνσεις

Στην εργασία τους «An improved test of the strong equivalence principle with the pulsar in a triple star system» , δείχνουν ότι δυο άστρα (ένα άστρο νετρονίων και ένας λευκός νάνος) «πέφτουν» με την ίδια επιτάχυνση στο πεδίο βαρύτητας ενός (δεύτερου) λευκού νάνου.

Πρόκειται για την πραγματοποίηση μιας αστρικής έκδοσης του διάσημου πειράματος του Γαλιλαίου από τον πύργο της Πίζας: δυο σώματα διαφορετικής σύστασης πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση στο βαρυτικό πεδίο της Γης. Αν μετρούσαν μια μικρή διαφορά στις επιταχύνσεις, ανάλογα με το πόσο ισχυρά συνείχε τα σώματα η ίδια τους η βαρύτητα, τότε θα παρατηρούσαν το λεγόμενο φαινόμενο Nordtvedt…
Περισσότερα για την ισχυρή αρχή της ισοδυναμίας, για το φαινόμενο Nordtvedt (και για σχετικές παλαιότερες μετρήσεις) μπορείτε να διαβάσετε στην ανάρτηση «Η ελεύθερη πτώση ενός άστρου νετρονίων κι ενός λευκού νάνου» , ενώ για τις πρόσφατες ακριβέστατες μετρήσεις των νέων μετρήσεων μπορείτε να βρείτε ΕΔΩ: «Astrophysicists confirm cornerstone of Einstein’s Theory of Relativity» (ή αν θέλετε τεχνικές λεπτομέρειες ΕΔΩ)

Πηγή: physicsgg.me

Για πρώτη φορά στην ιστορία της αστρονομίας έχουμε τη δυνατότητα να δούμε την πρώτη φωτογραφία μιας μαύρης τρύπας ή μάλλον το τι υπάρχει γύρω από μια μαύρη τρύπα, αφού οι μαύρες τρύπες είναι στην πραγματικότητα αόρατες, καθώς απορροφούν οτιδήποτε εντός τους, ακόμη και το φως.

Το περιβάλλον της τερατώδους μαύρης τρύπας στην καρδιά του γαλαξία M87

Πρόκειται για την υπερμεγέθη μαύρη τρύπα που βρίσκεται στον γαλαξία  που ονομάζεται Messier 87 ή Α της Παρθένου, έχει μάζα 6,5 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από την μάζα του Ήλιου(!) και διάμετρο 40 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (τρία εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τη Γη). O γαλαξίας Μ87 απέχει 52 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.

Εικόνες της μαύρης τρύπας M87* που προέκυψαν από την έρευνα που πραγματοποιήθηκε το 2017

Τις εικόνες παρουσίασε η συνεργασία Event Horizon Telescope που αποτελείται από ένα δίκτυο τηλεσκοπίων σε διάφορα μέρη του κόσμου. Η διασύνδεση των τηλεσκοπίων ισοδυναμεί με ένα τεράστιο εικονικό τηλεσκόπιο με μέγεθος σχεδόν όσο η Γη. Με αυτό τον τρόπο, δημιουργείται αρκετή δυνατότητα μεγέθυνσης, ώστε να απεικονισθεί η περιοχή γύρω από μια μαύρη τρύπα, ιδίως του λεγόμενου «ορίζοντα γεγονότων», δηλαδή της «περιμέτρου» πέρα από την οποία τίποτε δεν μπορεί να δραπετεύσει, ούτε το φως (γι’ αυτό, άλλωστε, μια μαύρη τρύπα λέγεται…μαύρη).

Αυτό που ανιχνεύει το υπερ-τηλεσκόπιο Event Horizon είναι η ακτινοβολία που εκπέμπει η μαύρη τρύπα, καθώς οι διεργασίες που εξελίσσονται εντός της προϋποθέτουν θερμοκρασίες που μετρώνται σε δισεκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Τα επιμέρους τηλεσκόπια συγκεντρώνουν δεδομένα από την παρατήρηση, τα οποία κατόπιν τροφοδοτούνται σε πανίσχυρους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Η Τεχνητή Νοημοσύνη αναλαμβάνει να επεξεργαστεί τάχιστα ωκεανούς πληροφοριών και να συνθέσει εικόνες. Αυτές είναι και οι «φωτογραφίες» από την μαύρη τρύπα Μ87* που αποκαλύπτονται σήμερα.

Βίντεο: Στην σκιά μιας μαύρης τρύπας

Πηγή: iopscience.iop.org/journal