Нові важливі відкриття! Чіткі докази, що підтверджують Теорію загальної відносності Ейнштейна
Автор: Клаудіу Попа/Дата публікації: 21-08-2020 19:08
Важливе повідомлення дослідників, які знайшли ряд важливих доказів, що підтверджують теорію загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна. Що знаходиться в ядрах мертвих зірок.
Вчені знову підтвердили Теорію загальної відносності Альберта Ейнштейна, досліджуючи таємниці білих карликових зірок та аналізуючи в новому дослідженні в Університеті Джона Хопкінса зв'язок між радіусом і масою зірок, які належать до цієї категорії, повідомляє Space.com у п'ятницю.
Згідно з новим дослідженням, чим більша маса білого карлика, тим менший його радіус, явища, якого раніше не бачили в інших небесних об’єктах.
У цьому дослідженні був використаний новий метод дослідження, який включав дані, зібрані від тисяч білих карликів, щоб спостерігати це дивне явище і одночасно підтверджувати теорію загальної теорії відносності.
Коли у зірок типу Сонця закінчується ядерний синтез, вони втрачають свої зовнішні шари, залишаючи лише ядра, близькі за розмірами до земних. Це зоряне ядро, в якому реакція ядерного синтезу зупинилася і повільно охолоджується протягом мільярдів років, є білим карликом - заключним етапом життєвого циклу зірки.
Однак ці зоряні трупи поводяться протилежно: коли білий карлик стає більш масивним, він зменшується в розмірах. Таким чином, білі карлики можуть мати масу, подібну до Сонця, ущільнену в космічне тіло розміром із Землю. Теоретично з часом білі карлики можуть ставати меншими і важчими, поки не зруйнуються самі по собі, утворюючи інший тип зоряного трупа: нейтронну зірку (космічні об'єкти, які не складаються з атомів, а нейтронів, надзвичайно компактних і щільних, радіус яких зазвичай не перевищує 30 кілометрів).
Цей протиінтуїтивний зв’язок між масою та розміром білих карликів теоретизується з 1930-х рр. Причиною того, чому білі карлики одночасно збільшуються в масі і зменшуються в розмірах, може бути стан електронів - коли білий карлик стискається, кількість електронів збільшується.
Цей механізм є результатом поєднання квантової механіки - фундаментальної теорії фізики руху та взаємодії субатомних частинок - а також теорії загальної відносності Ейнштейна, яка описує ефекти гравітації.
"Це співвідношення між масою та радіусом є вражаючим поєднанням квантової механіки та гравітації, але воно є абсолютно неінтуїтивним для нас", - сказала Надя Закамська, професор кафедри фізики та астрономії Університету Джона Хопкінса, координатор нового дослідження. "Ми звикли вірити, що якщо предмет зросте в масі, він збільшиться в розмірах", - додала вона.
У новому дослідженні команда з Університету Джона Хопкінса розробила метод для спостереження зв'язку між масою та радіусом у білих карликів. Використовуючи дані, зібрані обсерваторіями Sloan Digital Sky Survey та Gaia, дослідники змогли проаналізувати не менше 3000 білих карликів.
Команда виміряла гравітаційний ефект червоного зсуву, який є впливом сили тяжіння на світло. Якщо світло віддаляється від космічного об’єкта, довжини хвиль світла, що надходять від цього об’єкта до спостерігача, збільшуються, внаслідок чого світло здається червонуватим. Спостерігаючи гравітаційний ефект переходу до червоного, вони змогли визначити радіальну швидкість білих карликів з подібними променями.
Радіальна швидкість - це відстань від Сонця до іншої зірки і визначає, наближається вона чи віддаляється від Сонця. Розрахувавши радіальну швидкість зірки, дослідники змогли визначити зміни маси цієї зірки.
"Теорія існує довгий час, але головним у нашому випадку було те, що ми змогли використовувати безпрецедентну базу даних як за розміром, так і за точністю інформації, яку вона містить", - додала Закамська.
Метод, використаний дослідниками з Університету Джона Хопкінса, практично досяг успіху, перетворивши теорію на емпіричне явище. Крім того, цей метод може бути використаний для вивчення інших зірок і може допомогти астрофізикам проаналізувати хімічний склад білих карликів.
"Оскільки зірка зменшується, набираючи вагу, гравітаційний ефект переходу до червоного збільшується в свою чергу із збільшенням маси. І це явище вже не є протиінтуїтивним - оскільки з точки зору світла легше відійти від менш щільного та більшого об’єкта, ніж від більш масивного та компактного. І ці відносини є абсолютно прозорими з даних, які ми аналізували ", - також заявила Закамська.