Albert Einstein 1916-ban publikálta általános relativitáselméletét, amely azóta forradalmasította a fizikával és a világegyetemmel kapcsolatos elképzeléseinket. A teória a gravitációt a téridő rugalmasságának következményeként írja le: a nagy tömegű testek görbítik a téridőt, és ezen görbületek mentén keringenek az égitestek.

A szakértők az elmúlt 105 évben számos tesztnek vetették alá a nagyszabású elméletet, olyan helyzetek után kutatva, amelyeket nem ír le megfelelően. Egyelőre nem találtak ilyet, és egy most közzétett tanulmány ismételten megerősítette ezt a helyzetet. A friss eredmények kiemelkedően fontosak Einstein elméletének alátámasztására, mivel egy olyan megfigyelés eredményei, amely minden korábbinál szélsőségesebb körülmények között vizsgálja az égitestek viselkedését.

A szakértők 2003–2019 között egy kettős pulzárt tanulmányoztak hét különböző rádiótávcsővel. A pulzárok az univerzum egyik legsűrűbb égitesttípusa, a neutroncsillagok képviselői: ezek szupernehéz csillagmaradványok, amelyek mágneses pólusaik mentén intenzív részecskenyalábokat lövelnek ki magukból. Ezek a nyalábok folytonosak, de a pulzár forgása és a Földről való rálátás miatt úgy tűnhetnek, mintha villóznának. A pulzárok tehát úgy viselkednek, mint a kozmosz világítótornyai.

A kérdéses páros 2400 fényévre található a Földtől, és egyenként 30 százalékkal nehezebbek a Napnál. Az egyik pulzár másodpercenként 44-szer fordul körbe saját tengelye körül, míg a másiknak 2,8 másodpercbe kerül egy fordulat. A két objektum 147 percenként kerüli meg egyszer a rendszer közös tömegközéppontját, 1 millió km/órás sebességgel száguldva.

„Ennyire nagy tömegű testek ilyen gyors mozgása esetén az általános relativitáselmélet több jóslata is tesztelhető, jelen esetben akár hét is” – mondja Dick Manchester, az ausztráliai CSIRO kutatója. A különleges rendszer pedig teljes mértékben kiállta a próbát, vagyis megfelelt az elmélet által támasztott elvárásoknak, amelyeket vizsgálat során példátlan pontossággal tanulmányoztak.

„A gravitációs hullámok és a fény viselkedésének vizsgálata mellett ez a pontosság azt is lehetővé tette, hogy az idődilatáció hatásait is mérjük, amely nyomán az idő lassabban telik az erősebb gravitációs mezőkben” – mondja Manchester. A kutatók emellett az elektromágneses sugárzás kibocsátásnak pályamozgásra kifejtett hatásait is tanulmányozni tudták.

A megfigyelések pedig teljes összhangban vannak az elmélet által leírt elvárásokkal, ami persze nem jelenti azt, hogy az általános relativitáselmélet tökéletes lenne. Az elmélet nagy hiányossága, hogy a többi alapvető kölcsönhatással, amelyeket a kvantummechanika képes leírni, nem kompatibilis. Így a relativitáselmélettel kapcsolatos bármilyen probléma feltárása segíthetne egy olyan új irányt azonosítani, amely egy egyesített elmélet felé vezet, amely képes leírni az univerzum működését vezénylő mind a négy alapvető kölcsönhatást, hangsúlyozzák a szakértők.