Δευτέρα, 12 Ιουνίου 2017

Για πρώτη φορά, το Hubble ζυγίζει άστρο με τη θεωρία της Σχετικότητας

Επαναλαμβάνοντας ένα ιστορικό πείραμα που επιβεβαίωσε τη Γενική Σχετικότητα του Αϊνστάιν εντός του Ηλιακού Συστήματος, το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ζύγισε για πρώτη φορά ένα άστρο αξιοποιώντας τις προβλέψεις της θεωρίας για την καμπύλωση του χωροχρόνου.

Η μελέτη στο κορυφαίο περιοδικό Science ουσιαστικά μέτρησε πόσο εκτρέπεται από την ευθεία πορεία του το φως όταν συναντά έναν λευκό νάνο (το κατάλοιπο ενός άστρου) που βρίσκεται σε απόσταση 17 ετών φωτός από τη Γη.

Η μέτρηση της καμπυλότητας επέτρεψε στους ερευνητές να υπολογίσουν ότι ο λευκός νάνος, με την ονομασία Stein 2051 B, έχει μάζα ίση με το 68% της μάζας του Ήλιου.

Το 1915 ο Άλμπερτ Αϊνστάιν πρότεινε τη θεωρία της Γενικής Σχετικότητας, σύμφωνα με την οποία τα αντικείμενα μεγάλης μάζας (για παράδειγμα τα άστρα) δημιουργούν καμπύλωση στον χωροχρόνο την οποία αντιλαμβανόμαστε ως βαρύτητα.

Το φως δεν έχει μάζα για να δέχεται βαρυτικές δυνάμεις, όταν όμως βρεθεί κοντά σε μεγάλα αντικείμενα αναγκάζεται να ακολουθεί την καμπύλωση του χωροχρόνου -με άλλα λόγια, εκτρέπεται ελαφρώς από την ευθεία πορεία του σαν να έχει περάσει μέσα από έναν φακό. Γι΄αυτό και το φαινόμενο ονομάζεται «βαρυτικός φακός».

Η θεωρία επιβεβαιώθηκε το 1919 στη διάρκεια μιας έκλειψης, οπότε επιβεβαιώθηκε ότι η μάζα του Ήλιου λειτουργεί ως φακός, μετακινώντας την εικόνα ενός άστρου που βρίσκεται πίσω του.

Η νέα μελέτη επαναλαμβάνει για πρώτη φορά το πείραμα σε διαφορετικό άστρο. Σε αυτήν την περίπτωση, το Hubble μέτρησε την απειροελάχιστη καμπύλωση που προκαλεί ο λευκός νάνος σε ένα πολύ πιο μακρινό άστρο που βρίσκεται σχεδόν ακριβώς πίσω του.

Η απόκλιση από την ευθεία γραμμή ήταν τόσο μικρή «ώστε ισοδυναμεί με το να βλέπει κανείς ένα μυρμήγκι να περπατά σε ένα νόμισμα από απόσταση 2.400 χιλιομέτρων» λένε οι ερευνητές.

Είναι η πρώτη φορά που το φαινόμενο του βαρυτικού φακού χρησιμοποιείται για το ζύγισμα ενός άστρου.

Το ίδιο φαινόμενο χρησιμοποιείται όμως σχετικά συχνά για να εκτιμηθεί η μάζα ολόκληρων γαλαξιών, ή ακόμα και ομάδων γαλαξιών, από την καμπύλωση που προκαλούν στο διερχόμενο φως.

Βαγγέλης Πρατικάκης
Newsroom ΔΟΛ