I 1920 holdt Albert Einstein gjesteforelesning for en fullsatt Aula i Oslo. Senere var han på en tur med Geologisk Museums motorbåt, her mellom professorene J.H.L. Vogt og Jacob Shetelig. (Foto: Halvor Rosendahl, Aftenposten, NTB Scanpix)
I 1920 holdt Albert Einstein gjesteforelesning for en fullsatt Aula i Oslo. Senere var han på en tur med Geologisk Museums motorbåt, her mellom professorene J.H.L. Vogt og Jacob Shetelig. (Foto: Halvor Rosendahl, Aftenposten, NTB Scanpix)

Igjen har astronomer bekreftet Einsteins relativitetsteori

Astronomer har bekreftet nok en side ved Einsteins generelle relativitetsteori: Et supermassivt svart hulls gravitasjonseffekt på en passerende stjerne.

Published

Den tyskfødte teoretiske fysikeren Albert Einstein (1879–1955) postulerte at sterke gravitasjonskrefter kan bøye og påvirke lyset, ikke ulikt det som skjer med lydbølger som blir komprimert og strukket av et passerende tog.

Dette er en effekt som det menneskelige øret oppfatter som en endring av toneleie.

Forskere i GRAVITY-teamet, ledet av Max Planck-instituttet for utenomjordisk fysikk, oppdaget at de hadde et «perfekte laboratorium» til å utføre testen ved å studere det enorme svarte hullet Sagittarius A* i sentrum av Melkeveien.

Blokkerer lyset

Svarte hull er massive fenomener med en gravitasjonskraft som ikke engang slipper lyset ut, derav navnet. De ikke kan observeres direkte, men deres eksistens utledes av hvordan andre himmellegemer oppfører seg.

Sagittarius A* har en masse som tilsvarer fire millioner ganger solen i vårt solsystem og er det største svarte hullet i galaksen. Astronomene ved GRAVITY fulgte stjernen S2 da den 19. mai passerte Sagittarius A* med en hastighet i overkant av 25 millioner kilometer i timen.

Deretter kalkulerte de den nøyaktige hastighet, posisjon og bane ved hjelp av avanserte instrumenter og sammenlignet forutsigelser gjort av Einstein om at lyset ville bli strukket mot den røde enden av fargeskalaen av gravitasjonskraften til det svarte hullet. Dette kalles rødforskyvning.

Stemmer perfekt

– Resultatene er i perfekt overensstemmelse med den generelle relativitetsteorien og er et gjennombrudd i arbeidet med å forstå effektene av ekstreme gravitasjonsfelt, sier forskningsteamet. S2s bane ble påvirket av det ekstreme gravitasjonsfeltet i det svarte hullet, og rødforskyvningen er beviset.

Funnene er publisert i den siste utgaven av Astronomy & Astrophysics. Det er første gang forskerne har vært i stand til å måle denne effekten. Det europeiske observatoriet på den sørlige halvkule, The Very Large Telescope i Chile, ble brukt til å registrere S2s passering.

Dette ble også gjort i 2016, men den gang var ikke instrumentene følsomme nok til å fange opp rødforskyvningen.

– Over hundre år etter at Einstein publiserte ligningene som ligger bak den generelle relativitetsteori, har det igjen vist seg at han hadde rett. Det måtte et ekstremt avansert laboratorium til, instrumenter han ikke kunne forestille seg, heter det i en kunngjøring fra GRAVITY.

Praktisk bruk

Astronomene håper de kan få en praktisk nytte av den siste bekreftelsen på Einsteins teori ved å utlede fordelingen av masse rundt det svarte hullet i Melkeveiens sentrum.

– Jeg blir alltid satt ut av Einsteins forutsigelser. Kraften i hans resonnementer ga oss en teori som aldri har feilet, sier den franske astrofysikeren Guy Perrin, medlem av GRAVITY-teamet.

Astronomer bruker allerede en annen effekt som Einstein forutså og la til grunn for sin teori. Dette bygger også på det forhold at svarte hull bøyer passerende lys, et fenomen forskerne bruker til «å se bak» de svarte hullene for å avstandsbestemme fjerne galakser. Fenomenet kalles gravitasjonslinsing.