Teória relativity Alberta Einsteina zahŕňa fyzikálne teórie známe ako špeciálna teória relativity a všeobecná teória relativity. Geniálny vedec zostavil tieto teórie preto, aby vysvetlili skutočnosť, že elektromagnetické vlny nepodliehajú Newtonovým pohybovým zákonom.
V roku 1905 Albert Einstein (1879 – 1955) publikoval špeciálnu teóriu relativity. Táto teória nahrádza Newtonove predstavy o priestore a čase a zahŕňa teóriu elektromagnetického poľa reprezentovanú Maxwellovými rovnicami. Teória sa nazýva špeciálnou preto, lebo opisuje iba zvláštny prípad Einsteinovho princípu relativity pre inerciálnych pozorovateľov. O jedenásť rokov neskôr publikoval A. Einstein všeobecnú teóriu relativity, ktorá zahŕňa aj gravitáciu. Táto teória opisuje vzájomné pôsobenie priestoru a času na jednej strane a hmoty vrátane polí na strane druhej. Podľa tejto teórie gravitácia vlastne nie je nič iné ako geometrický jav v zakrivenom štvorrozmernom časopriestore. Inými slovami – hmotné telesá sú zdrojom gravitačného poľa, ktoré určuje vlastnosti časopriestoru v danej oblasti, a tá zasa spätne ovplyvňuje stav a pohyb telies v danej oblasti. Je to teda teória o priestore, čase a gravitácii.
Supermasívna čierna diera
V púšti Atacama na vrchu Cerro Paranal v severnom Čile prevádzkuje Európske južné observatórium (European Southern Observatory – ESO) observatórium Paranal, ktoré sa môže pochváliť Veľmi veľkým ďalekohľadom (Very Large Telescope – VLT). A práve pozorovania uskutočnené pomocou VLT prvý raz odhalili, že hviezda obiehajúca okolo supermasívnej čiernej diery v centre našej Galaxie sa pohybuje presne tak, ako predpovedá Einsteinova všeobecná teória relativity. Einsteinova všeobecná teória relativity predpovedá, že dráha telesa viazaného na obežnej dráhe okolo iného objektu nie je uzavretá ako v Newtonovej teórii gravitácie, ale stáča sa smerom dopredu v rovine obehu. Tento známy efekt – prvý raz pozorovaný na dráhe planéty Merkúr okolo Slnka – bol jedným z prvých dôkazov podporujúcich všeobecnú teóriu relativity, objasňuje Reinhard Genzel, riaditeľ Inštitútu Maxa Plancka pre mimozemskú fyziku (MPE) v Garchingu v Nemecku.
Ideálne laboratórium
Gravitačné monštrum Sagittarius A* sa nachádza asi 26-tisíc svetelných rokov od Zeme a je obklopené skupinou hviezd obiehajúcich okolo neho vysokou rýchlosťou. Toto extrémne prostredie predstavuje najsilnejšie gravitačné pole v našej Galaxii, čo z neho robí ideálne laboratórium na testovanie fyziky v inak nedostupných extrémnych podmienkach silnej gravitácie, najmä na testovanie Einsteinovej všeobecnej teórie relativity. Jedna z obiehajúcich hviezd okolo Sagittaria A*, označovaná S2, sa k tejto čiernej diere približuje na vzdialenosť menšiu ako 20 miliárd kilometrov, čo je asi 120-krát väčšia vzdialenosť ako medzi Slnkom a Zemou. Hoci sa to zdá byť ďaleko, nezabúdajme, že ide o najväčšiu čiernu dieru v našej Galaxii. S2 sa môže hrdiť titulom najbližšieho objektu na obežnej dráhe okolo giganta Sagittarius A*, aký bol doteraz objavený. Pri najtesnejšom priblížení sa k čiernej diere sa hviezda S2 ženie priestorom rýchlosťou nad 25 miliónov kilometrov za hodinu, čo predstavuje 3 % rýchlosti svetla, a celý obeh dokončí za približne 16 rokov. Vedci prišli na to, že obežná dráha hviezdy S2 nie je elipsou s pevne daným bodom v priestore, ale po mnohých obehoch dráha hviezdy opíše v priestore tvar pripomínajúci ružicu, nie jednoduchú elipsu. Tento fenomén je známy aj ako Schwarzschildova precesia. Po tom, čo sme pohyb hviezdy S2 pozorovali viac ako 25 rokov, umožnili nám najnovšie merania spoľahlivo detegovať Schwarzschildovu precesiu jej dráhy okolo supermasívnej čiernej diery Sagittarius A*, uviedol Stefan Gillessen z MPE, ktorý bol aj vedúci analýzy merania publikovanej vo vedeckom časopise Astronomy & Astrophysics. Ide teda o historicky prvý raz, keď sa podarilo Schwarzschildovu precesiu zachytiť v prostredí supermasívnej čiernej diery, čo znamená, že aj v tých gravitačne najextrémnejších podmienkach možno potvrdiť jej platnosť.
BP
Foto ESO
