32 C
Ho Chi Minh City
Thứ Sáu, Tháng Tám 12, 2022

Einstein đã đúng (một lần nữa!) Khi thuyết tương đối rộng vượt qua một bài kiểm tra khác


Bằng cách phân tích lực hấp dẫn cực kỳ mạnh mẽ của người khổng lồ hố đenở trung tâm dải Ngân hà trên một ngôi sao gần nó, các nhà thiên văn học đã chỉ ra rằng những ý tưởng về không gian và thời gian của Einstein vẫn đúng như mô tả tốt nhất về cách thức hoạt động của lực hấp dẫn.

Theo Thuyết tương đối rộng của Einstein, trọng lực kết quả từ cách khối lượng không gian và thời gian. Khối lượng vật thể càng lớn thì lực hấp dẫn của nó càng mạnh.

Các nhà khoa học đã kiểm tra phần lớn dự đoán của thuyết tương đối rộng trong các trường hấp dẫn tương đối yếu, chẳng hạn như trên Trái đất và trong hệ mặt trời. Với sự hiện diện của các trường hấp dẫn mạnh hơn nhiều – chẳng hạn như các hố đen siêu lớn được cho là ẩn nấp trong trái tim của hầu hết các thiên hà lớn – các nhà nghiên cứu có thể phát hiện ra sự vi phạm thuyết tương đối rộng có thể dẫn đến những lý thuyết mới có thể giúp giải thích những bí ẩn vũ trụ như vật chất tối và năng lượng tối.

"Quyền của Einstein, ít nhất là bây giờ," Andrea Ghez, một đồng tác giả của giáo sư nghiên cứu và thiên văn học tại Đại học California Los Angeles, nói trong một tuyên bố. "Những quan sát của chúng tôi phù hợp với thuyết tương đối rộng của Einstein. Tuy nhiên, lý thuyết của ông chắc chắn cho thấy sự dễ bị tổn thương. Nó không thể giải thích đầy đủ lực hấp dẫn bên trong một lỗ đen, và đến một lúc nào đó chúng ta sẽ cần phải vượt ra khỏi lý thuyết hấp dẫn toàn diện hơn của Einstein điều đó giải thích lỗ đen là gì. "

Liên quan: Hình ảnh: Lỗ đen của vũ trụ

Trong nghiên cứu mới, các nhà thiên văn học đã điều tra lỗ đen siêu lớn Nhân Mã A *, thường viết tắt Sgr A *. khổng lồ này, nằm ở cốt lõi của Dải Ngân hà, là khoảng 4 triệu lần khối lượng của mặt trời và khoảng 14,6 triệu dặm (23,6 triệu km) đường kính.

Các nhà khoa học đã theo dõi ngôi sao S0-2 vào năm 2018, khi nó thực hiện cách tiếp cận gần nhất với Nhân Mã A * trong quỹ đạo 16 năm của mình. Ngôi sao đã gần như là 120 đơn vị thiên văn (AU) từ lỗ đen – một AU là khoảng cách trung bình giữa trái đất và mặt trời, khoảng 93 triệu dặm (150 triệu km) – đi du lịch nhanh như 2,7% vận tốc ánh sáng.

Sử dụng Đài thiên văn Keck, Đài thiên văn Gemini và Kính viễn vọng Subaru ở Hawaii, các nhà thiên văn học đã theo dõi quỹ đạo hoàn chỉnh của S0-2 trong 3D. Họ đã kết hợp những dữ liệu này với các phép đo họ đã thực hiện trong 24 năm qua.

Các nhà nghiên cứu đã điều tra một dự đoán về thuyết tương đối rộng được gọi là "dịch chuyển đỏ hấp dẫn", trong đó trọng lực có thể làm biến dạng ánh sáng. Giống như tiếng còi xe cứu thương phát ra âm thanh cao hơn đối với mọi người khi chiếc xe lái về phía họ và thấp hơn khi nó di chuyển ra xa, ánh sáng rơi về phía trường hấp dẫn bị chuyển sang đầu màu xanh của quang phổ, trong khi ánh sáng thoát ra từ trường hấp dẫn bị đỏ, hoặc đỏ.

"Những phép đo này báo hiệu sự khởi đầu của một kỷ nguyên nơi cuối cùng chúng ta có thể kiểm tra bản chất của trọng lực bằng cách sử dụng quỹ đạo của các ngôi sao xung quanh hố đen siêu lớn tại trung tâm thiên hà của chúng ta, "tác giả chính của nghiên cứu Tuấn Đỗ, nhà vật lý thiên văn tại Đại học California Los Angeles, nói với Space.com.

"Điều này đã được dự đoán từ lâu về mặt lý thuyết, nhưng thực sự thú vị là cuối cùng chúng ta cũng có thể làm được", Do nói thêm. "Đây là một cột mốc trên con đường dẫn đến tương lai, những thử nghiệm mạnh mẽ hơn về thuyết tương đối rộng và các lý thuyết khác về trọng lực."

Quang phổ ánh sáng được phát hiện từ S0-2 cho thấy sự dịch chuyển đỏ mà nó trải qua từ lực hấp dẫn cực độ của Nhân Mã A * phù hợp với thuyết tương đối rộng. Thật là "tuyệt vời" khi thấy các dự đoán của lý thuyết tương đối rộng "hoạt động ngay cả khi các lỗ đen, các lỗ đen siêu nhỏ hơn nhiều, thậm chí không được biết khi Einstein tạo ra lý thuyết của mình", Do nói.

Nghiên cứu này về S0-2 là nghiên cứu đầu tiên trong nhiều nghiên cứu về thuyết tương đối rộng mà các nhà khoa học dự định tiến hành trên các ngôi sao gần Sagittarius A *. Một mục tiêu như vậy là S0-102, có quỹ đạo ngắn nhất trong số hơn 3.000 ngôi sao gần hố đen siêu lớn, mất 11,5 năm để khoanh tròn nó.

Các nhà khoa học chi tiết phát hiện của họ trực tuyến hôm nay (25/7) trên tạp chí Khoa học.

Bài viết gốc về Không gian.com.



Nguồn Foxnews

Bài viết liên quan

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.

Bài viết mới nhất

Kết nối với chúng tôi

333Thành viênThích
269Người theo dõiTheo dõi