جدیدترین مطالب را دنبال کنید

آزمون نسبیت عام

اثباتی دیگر برای نسبیت عام اینشتین

02:06880
FavoriteLoadingافزودن به علاقمندی

نظریه نسبیت عام اینشتین از یک آزمون چشمگیر سیاه‌چاله با سربلندی بیرون آمد.

طبق نتایج یک پژوهش، حرکت یک ستاره که حول Sagittarius A* سیاه‌چاله فوق سنگین در مرکز راه شیری، دقیقا با آن‌چه که نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی کرده است تطابق دارد.

نظریه نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی می‌کند که مدارهای مقید یک جسم حول جسم دیگر آنچنان که گرانش نیوتنی پیش‌بینی می‌کند بسته نیستند، بلکه به جلو در صفحه حرکت تقدیم می‌کنند. این اثر مشهور- که اولین بار در مدار عطارد حول خورشید مشاهده شده- اولین شاهد به نفع نسبیت عام بود.

صد سال بعد، اکنون ما همان اثر را در حرکت یک ستاره که به دور چشمه رادیویی چگالِ Sagittarius A* در مرکز راه شیری حرکت می‌کند را آشکار کرده‌ایم. این دستاورد رصدی شواهدی که نشان می‌دهد Sagittarius A* باید یک سیاه‌چاله فوق سنگین با جرم ۴ میلیون برابر خورشید باشد را تقویت می‌کند. این‌ها گفته‌های رینهارد گنزل، رئیس موسسه مکس پلانک در فیزیک فرا زمینی در گارچینگ آلمان است.

حرکتی که رینهارد گنزل اشاره کرد، تقدیم شوارتزشیلد نام دارد، که نوعی از چرخش در مدارهای بیضوی را توصیف می‌کند. موقعیت نزدیکترین فاصله‌ی چرخش جسم در مدار (حضیض) در هر گام تغییر می‌کند، بنابراین حرکت کلی شبیه به شکل روزت (rosette) می‌شود به جای اینکه به شکل ساده یک بیضی در بیاید.

ستاره‌شناسان هرگز تقدیم شوارتزشیلد را در یک ستاره نزدیک به یک سیاه‌چاله فوق سنگین اندازه نگرفته بودند.

گروه تحقیقاتی از تلسکوپ VLT رصدخانه اروپایی جنوبی در شیلی استفاده کردند تا مسیر یک ستاره که S2 نام نهاده‌اند را طی دور زدن حول Sagittarius A* که در فاصله ۲۶۰۰۰ سال نوری از زمین واقع است را ردگیری کنند. البته طی ۲۷ سال اخیر، منجمان بیش از ۳۳۰ اندازه‌گیری از مکان S2 و سرعت آن با استفاده از ابزارهای VLT انجام داده‌اند.

چنین پنجره‌ی رصدی طولانی‌ای برای سنجش تقدیمِ S2 نیاز بود، چرا که برای ستاره ۱۶ سال زمینی طول می‌کشد تا یک دور حول جرم Sagittarius A* بچرخد.

تقدیم مشاهده شده دقیقا با پیش‌بینی نسبیت عام تطابق دارد که می‌تواند منجر به اکتشافات بیشتر شود.

از آنجا که اندازه‌گیری‌های S2 از نسبیت عام به خوبی تبعیت می‌کند، می‌توانیم حدهای دقیق‌تری روی ماده نامرئی کیهان و توزیع ماده تاریک یا سیاه‌چاله‌های کوچکتر که حول Sagittarius A* قرار دارند بگذاریم.

یک علاقه فوق‌العاده برای درک تشکیل و تحول سیاه‌چاله‌های فوق سنگین وجود دارد.

پژوهش جدید که در ژورنال Astronomy & Astrophysics به چاپ رسیده است ممکن است نشانی از بینش حتی دقیق‌تر و هیجان‌انگیزتر از سیاه‌چاله‌ها باشد. به عنوان مثال، تلسکوپ‌های عظیم آینده نظیر Extremely Large Telescope به ستاره‌شناسان امکان خواهد داد که ستاره‌ها را حتی باز هم نزدیکتر از S2 به مرکز کهکشان ردیابی کنند.

آندریاس اکارت از دانشگاه کلن آلمان که عضو این گروه تحقیقاتی است می‌گوید:

اگر خوش‌شانس باشیم، ممکن است ستاره‌هایی آنچنان نزدیک به سیاه‌چاله را شناسایی کنیم که چرخش سیاه‌چاله را نیز حس می‌کنند. این یک سطح کاملا متفاوت از آزمون نسبیت عام خواهد بود.

0 0 vote
Article Rating
منبع
Space
لینک کوتاه
https://sciencetoday.ir/?p=7108

20 نوشته
گروه نویسندگان مجله علم روز
مشترک شوید
آگاه شوید
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x
کانال علم روز