Συμπαντικά σωστός ο Αϊνστάιν

Η βασική αρχή της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας αποδεικνύεται για πρώτη φορά σε κοσμικό επίπεδο

Φωτο: Μετρώντας το φως από χιλιάδες σμήνη γαλαξιών όπως το εικονιζόμενο Abell 2218 ερευνητές απέδειξαν σε κοσμικό επίπεδο τη βασική αρχή της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αϊνστάιν. Credit: NASA, ESA, Andrew Fruchter (STScI), and the ERO team (STScI + ST-ECF)

Λονδίνο

Στη μικροσκοπική, «ειδική» κλίμακα τελευταία δεν φαίνεται να τα πηγαίνει και τόσο καλά, στο «γενικό» συμπαντικό επίπεδο όμως αποδεικνύεται ακαταμάχητος. Το βασικό συμπέρασμα της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας του Αλβέρτου Αϊνστάιν επιβεβαιώνεται για πρώτη φορά σε κοσμικό επίπεδο από μια ομάδα ερευνητών  του Ινστιτούτου Νιλς Μπορ στη Δανία.

Η υπόθεση ότι το φως, καθώς βγαίνει από το βαρυτικό πεδίο ενός αστρικού σώματος, χάνει μέρος της ενέργειάς του _ κα μάλιστα τόσο περισσότερο όσο μεγαλύτερο είναι το βαρυτικό πεδίο _ έχει αποδειχθεί στο παρελθόν στο επίπεδο του ηλιακού μας συστήματος.

Η απόδειξη της ισχύος του και σε κοσμική κλίμακα έρχεται να δώσει μια γερή τονωτική «ένεση» στην αυθεντία του Αϊνστάιν η οποία έχει πληγεί ύστερα από τα αποτελέσματα του πειράματος OPERA του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN) που έδειξαν ότι τα νετρίνα κινούνται ταχύτερα από το φως αμφισβητώντας την Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας.

Από τα σμήνη γαλαξιών

Όπως περιγράφουν στη μελέτη τους, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Nature», οι αστροφυσικοί του Ινστιτούτου Νιλς Μπορ με επικεφαλής τον Ράντεκ Βόιτακ σκέφθηκαν να συγκρίνουν το μήκος κύματος του φωτός που «βγαίνει» από τα σμήνη των γαλαξιών.

Αν η πρόβλεψη του Αϊνστάιν ήταν σωστή, το φως που εξέρχεται από το κέντρο ενός σμήνους (όπου η βαρύτητα είναι μεγαλύτερη) θα έπρεπε να έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος από αυτό που έρχεται από τα άκρα _ οι επιστήμονες θα έπρεπε δηλαδή να «βλέπουν» μια συγκεκριμένη «βαρυτική μετατόπιση προς το ερυθρό» του φάσματος του φωτός.

Επειδή μια τέτοια μέτρηση σε ένα μόνο σμήνος γαλαξιών είναι εξαιρετικά δύσκολη εξ αιτίας της μικρής επίδρασης του φαινομένου, οι ερευνητές αποφάσισαν να ελέγξουν πολλά σμήνη γαλαξιών μαζί.

Γαλαξιακή στατιστική ανάλυση

Για τον λόγο αυτό εξέτασαν στοιχεία από 8.000 σμήνη γαλαξιών που είχαν συγκεντρωθεί από το πρόγραμμα ουράνιας παρατήρησης Sloan Digital Sky Survey. Μέτρησαν το μήκος των κυμάτων φωτός που προερχόταν από το κέντρο και από τα άκρα τους και προχώρησαν σε στατιστική ανάλυση.

Η βαρυτική μετατόπιση προς το ερυθρό που έδωσαν τα αποτελέσματά τους ταίριαζε ακριβώς με αυτήν που προβλέπεται από τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας.

«Αποδείχθηκε ότι οι θεωρητικοί υπολογισμοί της βαρυτικής μετατόπισης προς το ερυθρό με βάση τη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας ήταν σε απόλυτη συμφωνία με τις αστρονομικές παρατηρήσεις» δήλωσε ο κ. Βόιτακ. «Η ανάλυση των παρατηρήσεών μας στα σμήνη γαλαξιών δείχνει ότι η βαρυτική μετατόπιση προς το ερυθρό κινείται αναλογικά σε σχέση με την επιρροή από τη βαρύτητα των σμηνών γαλαξιών».

Αν και αστροφυσικοί που δεν συμμετείχαν στην έρευνα θεωρούν ότι τα αποτελέσματα χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης, όλοι συμφωνούν ότι αποτελούν μια μεγάλη νίκη για τη θεωρία του Αϊνστάιν. Εκτός αυτού φαίνονται επίσης να επιβεβαιώνουν την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης αποκλείοντας τα εναλλακτικά μοντέλα που την αμφισβητούν.

ΤΟ ΒΗΜΑ