Nový průzkum hvězd v sousedních galaxiích potvrzuje gravitační sílu podle Einsteinových teorií

13. 05. 2012

Teoretická fyzika Gravitace Hvězdy Temná energie

Astrofyzik Bhuvnesh Jain z University of Pennsylvania spolu se svým týmem zanalyzovali novým způsobem data o speciální třídě hvězd v sousedních galaxiích. Výsledky jejich výzkumu jsou v souladu s Einsteinovou teorií relativity a existenci temné energie, která stále rychleji rozpíná vesmír.

Galaxie Andromeda

kompozice dvou obrázků pořízených dvěma vesmírnými teleskopy Evrospké vesmírné agentury. Herschelův teleskop ukazuje žlutý disk nově tvořených hvězd pořízený v infračerveném spektru vlnění. K tomu XMM-Newtonův teleskop ukazuje modrou barvou hvězdy vyzařující rentgenové záření při jejich zániku. Dosud nejdetailnější snímek nejbližší spirálovité galaxie ukazuje jak rodící se hvězdy tak ty umírající.

Image credit:

Svůj výzkum namířil tým vědců pod vedením Jaina k Cefeidám, zvláštnímu typu pulzující hvězdy, u které lze pomocí doby mezi jednotlivými pulzy určit jasnost hvězdy a její vzdálenost od Země. Díky své předvídatelnosti byly v posledních sto letech cefeidy hojně využívány astronomy pro určování vzdáleností ve vesmíru. Bhuvnesh Jain využil dlouhé historie pozorování těchto hvězd pro zcela nový výzkum, zkoumání gravitační síly.

Dnes už vědci lépe znají procesy, které vedou k pulzaci cefeid, jde o projev nerovnovážného stavu mezi gravitací a tlakem působícím zevnitř hvězdy, který vzniká při termojaderné reakci v jejím nitru. S pomocí historických dat tedy mohou analyzovat chování těchto hvězd a lépe tak poznat chování gravitační síly.

Tento výzkum však souvisí kromě gravitace také s další silou, která formuje vesmír. V roce 1998 astronomové potvrdili, že vesmír se rozpíná stále rychleji a ve snaze vysvětlit tento fenomén vznikl pojem temná energie. Zatím není zřejmé, jaký charakter tato energie má a jak vzniká, dokonce ani to, zda existuje. Teorií vysvětlujících stále se zrychlující rozpínání vesmíru je hned několik a některé pracují místo temné energie se zcela odlišnými koncepty. Jednou z teorií je existence páté základní síly (kromě elektromagnetické, gravitační a silné a slabé nukleární vazby), která na kosmologické úrovni působí na gravitaci a mění její chování. To by však znamenalo, že se gravitace nechová podle teorie obecné relativity.

Jain ve své studii tvrdí, že pokud by skutečně existovala pátá síla, měla by způsobovat zrychlování periody cefeid. Jeho výzkum ale žádné zrychlení cefeid ve 23 okolních galaxiích nenachází, naopak, zdá se, že se hvězdy chovají podle toho, jak Albert Einstein tvrdí ve svých teoriích.