Wetenschappers vergeleken de valsnelheden van een pluis en een neutronenster, het dichtste object in het heelal, en vonden geen verschil tussen beide, wat eens te meer de relativiteitstheorie van Einstein bevestigde. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
“Als er een verschil tussen is, dan is dat niet meer dan drie delen per miljoen. Nu zullen aanhangers van alternatieve zwaartekrachtstheorieën zichzelf in een nog smallere corridor van waarden moeten drijven om hun berekeningen te laten samenvallen met wat we waarnemen”, zegt Nina Gusinskaya van de Universiteit van Amsterdam (Nederland).
Gusinskaya en haar collega's voerden de meest rigoureuze en meest verre test uit van het zogenaamde gelijkwaardigheidsbeginsel - een van de grondslagen van Einsteins algemene relativiteitstheorie.
Dit principe, in zijn meest algemene en vereenvoudigde vorm, stelt dat lichtdeeltjes met verschillende golflengten tegelijkertijd op de aarde moeten aankomen, zelfs als ze door krachtige zwaartekrachtvelden zijn gegaan op weg van een verre ster of een ander object. Andere dingen zouden zich op dezelfde manier moeten gedragen, te beginnen met ballen en pluisjes uit de beroemde experimenten van Galileo en eindigend met brokken energie.
Het gelijkwaardigheidsbeginsel is al herhaaldelijk geverifieerd met behulp van de Gravity Probe A-sondes, de Russische Radioastron en een paar Europese Galileo-voertuigen. Aan de andere kant zijn wetenschappers er nog niet helemaal zeker van of het wordt waargenomen in de meest extreme hoeken van de ruimte - in de "families" van neutronensterren of in de buurt van zwarte gaten.
De eerste van dergelijke tests werden uitgevoerd, zoals het Gusinskaya-team in januari van dit jaar rapporteerde, als onderdeel van waarnemingen van het unieke sterrenstelsel J0337 + 1715 in het sterrenbeeld Stier. Het bestaat uit drie "dode sterren" - een pulsar en twee witte dwergen, 4200 lichtjaar van ons verwijderd.
Een van de witte dwergen en de pulsar draaien op zo'n kleine afstand om elkaar heen dat ze voor ons nog onzichtbare, maar krachtig genoeg zwaartekrachtgolven opwekken. De situatie wordt verder bemoeilijkt door een tweede witte dwerg die op grote afstand rond de eerste twee sterren beweegt.
Door deze opstelling van dit sterrenstelsel konden wetenschappers nagaan of Einstein gelijk had, door de pulsar als een zwaar "gewicht" te gebruiken en een van de witte dwergen als een soort "pluisjes". De tweede dwerg diende als een bron van aantrekkingskracht, die tegelijkertijd zowel het "gewicht" als de "pluisjes" aantrok.
Promotie video:
Als het gelijkwaardigheidsprincipe niet wordt nageleefd en objecten met een krachtiger zwaartekrachtveld sneller "vallen" dan hun buren, dan zal de baan van de pulsar op een bepaalde manier buigen, zich uitstrekkend naar een verder weg gelegen witte dwerg en daarmee in een cirkel bewegen. Als gevolg hiervan zal het veranderen wanneer en vanaf welk punt zijn radiosignaal zal komen.
De relatief kleine afstand tussen de aarde en J0337 + 1715 hielp wetenschappers om zeer nauwkeurig te meten hoe ver deze impulsen waren vertraagd en waar de pulsar zich op dat moment bevond. Zoals wetenschappers grappen maken, hebben ze na zes jaar observatie alle punten uit het hoofd geleerd waar dergelijke uitbraken plaatsvonden.
Zoals de analyse van de gegevens aantoonde, hadden de "migraties" van de tweede witte dwerg op geen enkele manier invloed op de frequentie van pulsen van de pulsar en zijn baan, en dus op de snelheid waarmee de "pluisjes" en "gewicht" vielen. Dit spreekt opnieuw van de juistheid van Einstein en het ontbreken van waardige alternatieven voor de algemene relativiteitstheorie, concluderen wetenschappers.
