Međunarodni tim NASA-e i sveučilišni istraživači otkrili su prve izravne dokaze da Zemlja vuče prostor i vrijeme oko sebe dok se okreće.
Istraživači vjeruju da su izmjerili učinak, prvi puta predviđen 1918. godine korištenjem Einsteinove teorije opće relativnosti, preciznim promatranjem pomaka u orbitama dva satelita laserskog udaljenosti u orbiti Zemlje. Istraživači su promatrali orbite satelita I laserske geodinamike (LAGEOS I), svemirskog broda NASA i LAGEOS II, zajedničke svemirske letjelice NASA / Talijanske svemirske agencije (ASI).
Istraživanje objavljeno u časopisu Nature prvo je točno mjerenje bizarnog učinka koji predviđa da će se rotirajuća masa povući za oko. Učinak trzaja svjetlosti poznat je i kao povlačenje okvira.
Tim su vodili dr. Ignazio Ciufolini sa Sveučilišta u Lecceu, Italija, i dr. Erricos C. Pavlis iz Zajedničkog centra za tehnologiju zemaljskog sustava, istraživačka suradnja između NASA-inog centra za svemirske letove Goddard, Greenbelt, Md., I Sveučilište okruga Maryland Baltimore.
"Opća relativnost predviđa da ogromni rotirajući objekti trebaju povlačiti prostor-vrijeme oko sebe dok se okreću", rekao je Pavlis. „Povlačenje okvira slično je onome što se događa ako kugla za kuglanje vrti u gustom fluidu poput melase. Dok se lopta vrti, vuče melasu oko sebe. Sve što je zaglavljeno u melasi također će se kretati oko lopte. Slično tome, dok se Zemlja okreće, ona povlači prostor-vrijeme u svojoj blizini oko sebe. Ovo će pomaknuti orbite satelita u blizini Zemlje. " Studija je nastavak ranijeg rada iz 1998. godine u kojem je tim autora izvijestio o prvom izravnom otkrivanju učinka.
Prethodno mjerenje bilo je mnogo manje precizno od trenutnog rada, zbog netočnosti u tadašnjem gravitacijskom modelu. Podaci iz NASA-ine misije GRACE omogućili su veliko poboljšanje u točnosti novih modela, što je omogućilo ovaj novi rezultat.
„Otkrili smo da se ravnina orbita LAGEOS-a I i II pomiče oko šest stopa (dva metra) godišnje u smjeru rotacije Zemlje“, rekao je Pavlis. „Naše mjerenje slaže se 99 posto s onim što je predviđeno općom relativnošću, što je unutar naše granice pogreške od plus ili minus pet posto. Čak i ako se greške gravitacijskog modela otklone za dva ili tri puta službeno citirane vrijednosti, naše je mjerenje još uvijek točno do 10 posto. “ Budućim mjerenjima Gravity Probe B, NASA svemirskim brodom lansiranim 2004., trebala bi se ta granica pogreške smanjiti na manje od jednog posto. Ovo obećava da će istraživačima reći puno više o fizici koja je uključena.
Ciufolinijev tim je pomoću satelita LAGEOS prethodno uočio Lense-Thirring efekt. Nedavno je uočen oko udaljenih nebeskih objekata s intenzivnim gravitacijskim poljima, poput crnih rupa i neutronskih zvijezda. Novo istraživanje oko Zemlje prvo je izravno, precizno mjerenje ovog fenomena na razini od pet do 10 posto. Tim je analizirao 11-godišnje razdoblje laserskih raspona podataka sa satelita LAGEOS od 1993. do 2003., koristeći metodu koju je Ciufolini osmislio prije desetak godina.
Za mjerenja je bila potrebna uporaba izuzetno preciznog modela Zemljinog gravitacijskog polja, nazvanog EIGEN-GRACE02S, koji je postao dostupan tek nedavno, na temelju analize podataka GRACE. Model je razvijen u GeoForschungs Zentrum Potsdamu u Njemačkoj, od strane grupe koja su glavni istraživači misije GRACE, zajedno s Centrom za svemirska istraživanja Sveučilišta u Teksasu u Austinu.
LAGEOS II, lansiran 1992. godine, a njegov prethodnik, LAGEOS I, lansiran 1976. godine, pasivni su sateliti posvećeni isključivo laseru. Proces podrazumijeva slanje laserskih impulsa do satelita s daljinskih postaja na Zemlji, a zatim snimanje vremena putovanja u povratku. S obzirom na poznatu vrijednost brzine svjetlosti, ovo mjerenje omogućuje znanstvenicima da precizno utvrde udaljenost između stanica lasera u daljini na Zemlji i satelita.
NASA i Sveučilište Stanford, Palo Alto, Kalifornija, razvili su gravitacijsku sondu B. Precizno će provjeriti sitne promjene u smjeru vrtnje četiri žiroskopa sadržanih u zemaljskom satelitu koji kruži oko 400 milja direktno preko stupova. Eksperimentom će se testirati dvije teorije koje se odnose na Einsteinovu teoriju opće relativnosti, uključujući efekt trzaja trzaja. Ovi učinci, iako mali za Zemlju, imaju dalekosežne posljedice na prirodu materije i strukturu svemira.
Izvorni izvor: NASA News Release
