Θα μετρηθεί η ταχύτητα διάδοσης της βαρύτητας

Από σελίδα NewScientist, 5 Σεπτεμβρίου 2002

Οι αστρονόμοι προσαρμόζουν το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο του κόσμου για τη μέτρηση της ταχύτητας διάδοσης της βαρύτητας. Είναι η πρώτη φορά που επιχειρείται να επαληθευτεί μια πρόβλεψη κλειδί της θεωρίας της Γενικής Σχετικότητας του Αϊνστάιν, που λέει ότι τίποτα, ούτε ακόμη και η επίδραση της βαρύτητας, δεν μπορεί να ταξιδέψει πιο γρήγορα από το φως.

Κανένας όμως δεν έχει εξετάσει αυτή τη πρόβλεψη,  ακόμη και αν η αξίωση, πως η βαρύτητα ταξιδεύει με κύματα -- ή γκραβιτόνια όπως αυτά λέγονται -- με μία πεπερασμένη ταχύτητα, υποστηρίζεται από πολλούς θεωρητικούς φυσικούς. Η δυσκολία όμως είναι πως εάν το φως και η βαρύτητα ταξιδεύει με την ίδια ταχύτητα, πως μπορούμε να ελπίζουμε ότι θα δούμε αποδείξεις για την ταχύτητα της βαρύτητας;

Η απάντηση, λέει ο Sergei Kopeikin του Πανεπιστημίου του Μισσούρι, Κολούμπια, είναι μέσω της παρατήρησης ενός μακρινού κβάζαρ καθώς ο μεγαλύτερος πλανήτης Δίας κινείται μπροστά του και η βαρύτητα του κάμπτει τα ραδιοκύματα από το κβάζαρ. Αυτό το γεγονός πρόκειται να συμβεί το Σαββατοκύριακο 7 και 8 Σεπτεμβρίου του 2002. "Όταν για πρώτη φορά έριξα αυτή την ιδέα όλοι ήταν συνεπαρμένοι και με προέτρεψαν να το κάνω", λέει ο Kopeikin.

Ελαφρά διαστρεβλωμένα εικόνα

Μαζί με τον Ed Formalont του National Radio Astronomy Observatory, ο Kopeikin θα πάρει στοιχεία από την έκλειψη του κβάζαρ από τον Δία, από το Πολύ Μεγάλο Δίκτυο (Very Long Baseline Array), μια σειρά από δέκα ραδιοτηλεσκόπια των 25 μέτρων που βρίσκονται στις Παρθένους Νήσους και τη Χαβάη. Τα στοιχεία θα δείξουν τις μεταβολές στην εικόνα του κβάζαρ με μια ακρίβεια περισσότερο από ένα εκατομμυριοστό του ενός βαθμού.

Τέσσερις εικόνες του ιδίου quasar εμφανίζονται γύρω από τη κεντρική λάμψη που σχηματίστηκε από τον γειτονικό γαλαξία. Ο ονομαζόμενος Σταυρός του Einstein είναι ορατός μόνο από το Νότιο ημισφαίριο. Ενα από τα ωραιότερα παραδείγματα βαρυτικού φακού.

Οι αστρονόμοι συνήθως ισχυρίζονται πως με τη βοήθεια ενός φαινομένου, που λέγεται "βαρυτικός φακός", μετατρέπεται μια σημειακή πηγή, σαν τα κβάζαρ, προς τη μορφή ενός δακτυλίου, καθώς τα ραδιοκύματα κυρτώνονται γύρω από τις άκρες του αντικειμένου που παίζει το ρόλο του βαρυτικού φακού  - στην περίπτωση μας ο Δίας. Αλλά αυτό προϋποθέτει πως τα βαρυτικά πεδία είναι στατικά, ενώ το φως ή τα ραδιοκύματα κινούνται.

Έτσι το 2001 ο Kopeikin αποφάσισε ένα πιο ρεαλιστικό μοντέλο. Σε αυτό, καθώς ο Δίας κινείται, το μεταβαλλόμενο βαρυτικό πεδίο αλληλεπιδράει με τα ραδιοκύματα που έρχονται από το κβάζαρ. Οι υπολογισμοί μάλιστα δείχνουν αν η βαρύτητα έχει μια πεπερασμένη ταχύτητα, η εικόνα που φαίνεται από τη Γη σαν δακτύλιος θα είναι ελαφρά διαστρεβλωμένη αν συγκριθεί με το σχήμα που αναμένεται αν οι βαρυτικές μεταβολές διαδίδονται άμεσα.

Ήταν ένα ακριβές τμήμα της εργασίας, όμως ο Kopeikin ποτέ δεν ανέμενε να γίνει ικανός να δοκιμάσει την ιδέα του τόσο γρήγορα. "Αυτά τα οπτικά γεγονότα συμβαίνουν μία φορά κάθε δεκαετία", λέει. Τα αποτελέσματα από το πείραμα θα γίνουν γνωστά μέσα σε δύο εβδομάδες.