30 november 2020

Einstein’s Relativiteitstheorie weer bewezen, twee keer zelfs

Impressie van de zon, die door z’n massa de omringende ruimte buigt, waardoor zonlicht verschuift in het spectrum. Credit: Gabriel Pérez Díaz, SMM (IAC).

De Algemene Relativiteitstheorie (ART) van Albert Einstein uit 1915 is afgelopen honderd jaar al een ziljoen keer bewezen (test #1 was Eddington’s waarneming van de kromming van de ruimte tijdens de eclips van 1919). Maar extra testen en verificaties kunnen geen kwaad, dus gaan wetenschappers daar mee door. Recent is de ART weer bewezen, twee keer zelfs, test #ziljoen+1 en test #ziljoen+2.

  1. Volgens de ART vervormt massa de omringende ruimtetijd en dat wordt ervaren als zwaartekracht. Licht dat de zon verlaat zou die kromming c.q. zwaartekracht ook moeten merken en dat zou een gravitationele roodverschuiving moeten opleveren. In 1920 becijferde Einstein zelf dat het effect bijna niet merkbaar zou zijn, want het zou een verschuiving van hooguit twee miljoenste van de golflengte zijn. Honderd jaar na die voorspelling is het gedaan! Spaanse sterrenkundigen hebben met behulp van het HARPS (High Accuracy Radial-velocity Planet Searcher) instrument het spectrum van de zon nauwkeurig bekeken en deze gravitationele roodverschuiving waargenomen! Dat deden ze niet door direct naar de zon te kijken, maar door zonlicht te bestuderen, dat door de maan was gereflecteerd. Hier het vakartikel over test #ziljoen+1, te publiceren in Astronomy & Astrophysics.
  2. Met NASA’s Chandra röntgen-ruimtetelescoop hebben ze dezelfde gravitationele roodverschuiving waargenomen, niet bij de zon op 150 miljoen km afstand, maar bij de dubbelster 4U 1916-053, welke 321.000 biljoen km (zo’n 29.000 lichtjaar) van ons vandaan staat – zie de impressie hieronder.

    impressie van 4U 1916-053 (inzet: het waargenomen spectrum). Credit: Spectrum: NASA/CXC/University of Michigan/N. Trueba et al.; Illustration: NASA/CXC/M. Weiss

    Eén van de sterren van 4U 1916-053 is een neutronenster, het restant van de kern van een zwarte ster, pakweg één zonsmassa gepropt in een bolletje van nog geen 20 km doorsnede. De andere component is een witte dwerg, die zéér dicht bij de neutronenster staat, op 350.000 km afstand, zeg de afstand aarde-maan. Waar aarde en maan er een maand over doen om rond een gemeenschappelijk zwaartepunt te draaien, daar doen de neutronenster en witte dwerg van 4U 1916-053 er slechts vijftig minuten (!) over. Door goed naar de lijnen in het spectrum van 4U 1916-053 te kijken konden sterrenkundigen zien dat de verschuiving van die lijnen deels kwam door de snelle beweging van de sterren (de zogeheten Doppler verschuiving), maar deels ook door de zwaartekracht van de twee extreme objecten. En dat laatste kwam precies overeen met de voorspellingen op grond van de ART. Hier het vakartikel over test #ziljoen+2, gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letter.

Bron: voor test #ziljoen+1 Eurekalaert en voor test #ziljoen+2 NASA/Chandra.

Comments

  1. Ik snap het bijbehorende plaatje niet helemaal, je krijgt aan 1 zijde van een roterende galaxy een blauwshift en aan de andere zijde een roodshift, zie https://astronomy.com/magazine/ask-astro/2018/05/rotational-speed-of-a-galaxy Dat geldt natuurlijk ook in dit geval. De vraag is hoe ze dit bij deze compacte afmetingen kunnen onderscheiden.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.

%d bloggers liken dit: