A National Science Foundation rádióantenna-rendszerével Sergei Kopeikin és kollégái az eddigi egyik legpontosabb mérést végezték el a Nap tömege által a téridőben okozott görbület mértékére vonatkozóan, írta meg a Hírek.csillagászat.hu.

Kopeikin szerint a görbület minél pontosabb meghatározása az egyik legfontosabb lépés azon ismeretek megszerzése irányában, melyek elvezethetnek a 20. századi fizika két pillérének, az általános relativitás elméletének és a kvantummechanikának közös alapra helyezéséhez, a gravitáció kvantumelméletének kidolgozásához, ami a 21. század fizikájának vélhetőleg a legnehezebb, de valószínűleg a legizgalmasabb problémája lesz.

A Nap gravitációs terében történő fényelhajlást Albert Einstein jósolta meg, és végső formájában az 1916-ban közzétett általános relativitáselméletében publikálta.

Az elmélet szerint nagytömegű égistestek meggörbítik maguk körül a téridőt, és ebben a görbült metrikában a geodetikusok, melyek mentén a fény (általában az elektromágneses sugárzás) terjed, már nem egyenesek, mint az általunk megszokott euklideszi térben.

Ennek következménye, hogy a napkorong széle melletti égitestek nem pontosan ott látszanak, mint akkor, mikor csillagunk az égbolt más részén jár, hanem egy picit távolabb kerülnek a korongtól. Az elhajlás Einstein által jósolt mértéke kicsiny, mindössze 1,75 ívmásodperc.

A kimérését célzó első kísérletre az 1919. május 29-i teljes napfogyatkozás során került sor. A Frank Dyson és Arthur Eddington által szervezett és vezetett expedíciók a brazíliai Sobralból és a nyugat-afrikai partok előtt fekvő Princípe szigetéről követték nyomon az eseményt. A közben, illetve a néhány hónappal korábban és később készített lemezeken kiválasztott csillagok pozíciójának eltérését kimérve Eddington az Einstein által jósolt értékhez nagyon közeli eredményt kapott, így az effektust, és ezzel az egész elméletet bizonyítottnak tekintette.

A fizikatankönyvek által az ebben a szellemben közölt szokásos egy mondat mögé tekintve, és a történetben jobban elmélyülve azonban már kétségeink is támadhatnak, hogy Eddingtonék a korabeli eszközökkel kedvezőtlen időjárási körülmények között rögzített lemezek alapján kimérhették-e a rendkívül kicsiny effektust. Természetesen ez egyáltalában nem kisebbíti Eddingtonnak a relativitáselmélet lelkes propagálásával szerzett érdemeit.

A téridő görbületét egy ún. γ paraméterrel jellemzik, aminek értéke az Einstein-féle elmélet alapján egzaktul 1. Kopeikin szerint a várt értéktől való milliomodnyi eltérés is jelentős hatással lehet a gravitáció és a kvantummechanika kidolgozandó egyesített elméletére, ezen keresztül pedig nagytömegű objektumokhoz - például fekete lyukakhoz - közel bekövetkező események előrejelzésére.

Rendkívül fontos tehát a γ értékének minél pontosabb meghatározása. Ennek érdekében a kutatók a VLBA antennáival négy távoli kvazár pozícióját mérték 2005. októberében, amikor a Nap a közelükben haladt el. A rádióhullámok elhajlása miatt a kvazárok helyzete kissé különbözött attól a pozíciótól, amit akkor mértek, mikor a Nap az adott égboltterülettől messze tartózkodott.

A nagypontosságú pozícióadatokat szolgáltató interferometrikus mérésekből származtatott eredmény igen jól egyezik a γ várt értékével: γ = 0,9998 ± 0,0003. Edward Fomalont (NRAO) szerint még több hasonló megfigyeléssel, illetve az ezeket kiegészítő - például a Cassini szonda által elvégzett - mérések segítségével ez a pontosság még négy nagyságrenddel javítható, elérve ezzel a γ paraméter valaha mért legpontosabb értékét.