Pengamatan keluarga bintang yang tidak biasa, yang merupakan rumah bagi satu pulsar dan dua kerdil putih, membantu para saintis membuktikan bahawa graviti melambatkan aliran masa dan membengkokkan ruang tepat seperti yang diramalkan oleh teori relativiti Einstein.
Kami mengajukan pertanyaan 'Bagaimana sumber graviti jatuh?' Ini mungkin terdengar aneh bagi masyarakat yang tidak berpengetahuan, tetapi dari sudut pandang Einstein, kedua-dua jisim dan tenaga adalah satu dan satu perkara yang sama. Sekiranya prinsip kesetaraan dilanggar, maka pengumpulan tenaga yang dikelilingi oleh medan graviti yang kuat akan dipercepat pada musim gugur dengan cara yang sama sekali berbeza daripada sekumpulan tenaga yang serupa di luarnya,”kata Anne Archibald dari University of Amsterdam (Belanda).
Archibald dan rakan-rakannya bercakap pada persidangan tahunan Persatuan Astronomi Amerika di Washington minggu lalu. Mereka bercakap tentang bagaimana mereka berjaya menggunakan pemerhatian sistem bintang unik J0337 + 1715 di buruj Taurus untuk ujian paling sukar dan tepat mengenai apa yang disebut prinsip kesetaraan - salah satu asas teori relativiti umum Einstein.
Prinsip ini, dalam bentuk yang paling umum dan dipermudah, menyatakan bahawa zarah cahaya dengan panjang gelombang yang berbeza yang dipancarkan oleh objek yang jauh di angkasa mesti tiba di Bumi pada masa yang sama, walaupun mereka telah melalui medan graviti yang kuat. Objek lain dari dunia yang kelihatan harus berperilaku dengan cara yang serupa, bermula dengan bola dan bulu dalam eksperimen Galileo dan diakhiri dengan gumpalan tenaga.
Prinsip kesetaraan telah berulang kali diuji di Bumi dan di orbit menggunakan probe Gravity Probe A, Radioastron Rusia dan sepasang satelit Galileo Eropah. Sebaliknya, saintis belum sepenuhnya yakin sama ada ia diperhatikan di sudut ruang paling melampau - di "keluarga" bintang neutron atau di sekitar lubang hitam.
Archibald dan rakan-rakannya melakukan ujian pertama dengan memerhatikan sejenis "matryoshka" graviti, sistem tiga "bintang mati" - satu pulsar dan dua kerdil putih.
Salah satu kerdil putih dan pulsar berputar di antara satu sama lain pada jarak yang sangat kecil sehingga mereka menghasilkan namun tidak dapat dilihat oleh kita, tetapi gelombang graviti yang cukup kuat. Keadaan semakin rumit oleh kerdil putih kedua yang bergerak di sekitar dua bintang pertama dan secara berkala mengaburkan cahaya mereka.
Susunan sistem bintang ini membolehkan para saintis memeriksa sama ada Einstein betul. Faktanya ialah jika prinsip kesetaraan tidak dipatuhi dan objek dengan medan graviti yang lebih kuat "jatuh" lebih cepat daripada jirannya, maka orbit pulsar akan melengkung dengan cara tertentu, meregangkan ke arah kerdil putih yang lebih jauh dan bergerak dalam lingkaran dengannya …
Video promosi:
Lengkungan ini, pada gilirannya, dapat diperhatikan oleh seberapa kuat isyarat pulsar ditunda pada waktu yang berlainan, ketika kononnya terletak pada titik yang berlainan dari orbitnya yang memanjang. Dengan berpandukan idea ini, para saintis memerhatikan J0337 + 1715 menggunakan teleskop radio GBT Amerika dan teleskop optik Gemini di Hawaii.
Seperti yang ditunjukkan oleh pemerhatian ini, isyarat dari pulsar sampai ke Bumi pada selang waktu yang hampir sama, yang mengesahkan teori Einstein dengan ketepatan pengukuran yang masih tinggi, melebihi catatan sebelumnya sebanyak 50-100 kali.
Hasil yang serupa, seperti yang diperhatikan oleh ahli astronomi, sekali lagi tidak membenarkan ahli fizik memahami bagaimana percanggahan antara teori relativiti dan fizik kuantum dapat dihapuskan, yang perlu untuk menjelaskan apa yang berlaku di dalam lubang hitam dan memahami bagaimana alam semesta akan berkembang di masa depan.
