PRVNI POZOROVANI ZAKRIVENI PROSTORU A CASU CERNOU DIROU



Donald Savage, Headquarters, Washington, DC
Bill Steigerwald, Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD


Astronomove pracujici se satelitem Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE) dnes oznamili, ze pozorovali cernou diru, ktera kolem sebe pri rotaci doslova vlece prostor a cas. Tento bizardni efekt, zvany "frame dragging" je prvnim dukazem podporujici predpoved, ktera byla v roce 1918 ucinena na zaklade Einsteinovy teorie relativity.

Jev spociva v zakriveni drahy horkeho plynu vyzarujiciho X-ray zareni v blizkosti cerne diry. Maximum X-ray zareni je na periodach, ktere odpovidaji frame-dragging predpovedi z obecne teorie relativity. Vyzkumny tym pod vedenim Dr. Wei Cui z Massachusetts Institute of Technology, sve vysledky oznamil behem setkani American Astronomical Society's High Energy Astrophysics Division (HEAD) na tiskove konferenci v Estes Parku, CO. Na vyzkumu se podileli take nasledujici pracovnici Dr. Wan Chen of NASA's Goddard Space Flight Center, Greenbelt, MD a Dr. Shuang N. Zhang of NASA's Marshall Space Flight Center, Huntsville, AL.

Cui rika "Pokud je nase vysvetleni spravne muzeme demonstrovat existenci efektu "frame dragging" v blizkosti rotujici cerne diry". "Toto pozorovani je jedinecne, protoze timto zpusobem Einsteinova teorie dosud nikdy nebyla testovana."

Cerne diry jsou velmi hmotne objekty s tak intenzivnim gravitacnim polem ze z nej nemuze uniknout ani svetelny paprsek. Tento efekt zpusobuje ze jsou zahaleny do temnoty a na jejich existenci muzeme usuzovat pouze podle efektu okolni hmoty. Mnoho ze znamych nebo predpokladanych cernych der jsou binarni utvary jejiz druha slozka je hvezda. Gravitace od cerne diry vytahuje hmotu od hvezdy - souputnika. Tim vznika kolem cerne diry disk, ktery je vtahovan gravitaci do cerne diry, asi tak jako se mydliny toci u vytoku z vany. Plyn je v techto mistech stlacovan a ohrivan, vyzaruje ruzne druhy zareni, hlavne X-ray.

Vyzkumny tym vyuzil X-ray vyzarovani k tomu, aby urcil zda je opravdu pozorovan efekt "frame dragging". Tym zjistil, ze X-ray zareni meni intenzitu. Analyzou techto zmen byl objeven tvar, ci charakter, ktery nejlepe vysvetluje perturbance v obihajici hmote. Perturbance nazyvana precese se objevi, kdyz se kolem cerne diry posune samotna draha. A to je dukaz efektu "frame dragging". Kdyz kolem cerne diry obiha hmota je spolu s ni vlecen i prostorocas. Posuv drahy hmoty se uplatni pri kazde otocce.

Einsteinova teorie Obecne relativity byla pri vysvetlovani chovani hmoty a svetla v silnych gravitacnich polich velmi uspesna. Pomoci velkeho mnozstvi astrofyzikalnich pozorovani byla i uspesne testovana. Efekt "frame-dragging" byl na zaklade obecne teorie relativity poprve predpovezen Rakouskymi fyziky Josephem Lensem a Hansem Thirringen v roce 1918. Jako efekt Lense-Thirring nebyl v takove vzdalenosti pozorovan protoze vedci pohlizeli na nove zpravy s velkou opatrnosti.

Mozna detekce efektu "frame dragging" kolem dalsich velmi hustych a rychle rotujicich objektu zvanych neutronove hvezdy byla uspesne dokazana nedavno italskymi astronomy, jejichz prace vedla tym Dr. Cui k hledani podobneho efektu v okoli cernych der. Italove , Dr. Luigi Stella of the Astronomical Observatory of Rome a Mario Vietri of the Third University of Rome, sve vysledky oznamili 6. listopadu na konferenci v Estes Parku. Tyto pozorovani byly take provadeny satelitem RXTE a jsou k dispozici pro astronomy na celem svete.

Dr. Alan Bunner, reditel projektu Structure and Evolution of the Universe Program z NASA Headquarters, Washington, DC, rika: "Je to vzrusujici prace, ktera potrebuje dalsi potvrzeni jako kterykoli jiny vetsi pokrok ve vede".

Satelit RXTE vazi 3000 kg a na obeznou drahu byla vypustena v prosinci 1995. Cilem mise je provadet astronomicka pozorovani vysoce energetickeho zareni v X-ray oblasti, ktere produkuji mohutne udalosti ve vesmiru. Tyto udalosti jsou casto spojeny s masivnimi a kompaktnimi objekty jako jsou cerne diry a neutronove hvezdy.