Българи доказват теорията на Айнщайн

Български физици доказват предсказанието на Алберт Айнщайн в „Обща теория на относителността“, научи „Монитор”. Екипът на учени от Лаборатория по физика и астрофизика на частиците към Института за ядрени изследвания и ядрена енергетика на БАН се занимават с наблюдаването на странно явление, наречено „Гравитационна леща“, пише „Монитор“.

Именно то е предсказано от гениалния физик през 1915 г. в неговата „Обща теория на относителността“. На кратко става дума за преминаване на светлинен лъч покрай много масивно тяло при което голямата маса на тялото привлича лъчa и той се изкривява. Мнозина си мислят, че това са фантазии на Айнщайн, но се оказва, че във вселената се случва точно това.

По наблюдението работят българите доц. Петър Темников, доц. Галина Манева, гл. асистент Мартин Макариев и Васил Вергилов. Те са част от големия астрофизичен гама-експеримент MAGIC. Това е наземен комлекс за регистрация на космически гама-лъчи, разположен на остров Ла Палма на Канарските острови, Испания. Системата е изградена от два 17-метрови телескопа, които в момента са едни от трите основни наземни космични гама-детектори в света. В програмата работят освен българите, около 160 изследователи от Германия, Испания, Италия, Швейцария, Полша, Финландия, Хърватия, Индия и Япония. Както е известно, подобни високотехнологични експерименти, като проекта MAGIC, изискват сътрудничеството на експерти от различни области на науката и могат да бъдат осъществени само от големи международни колективи.

Според „Общата теория на относителността” траекторията на светлината се деформира при преминаване близо до голяма маса. За един далечен наблюдател такава маса фокусира светлината, подобно на гигантска леща. В резултат може да се получи по-ярко, макар и изкривено, изображение на източника. Това дава възможност да видим далечни обекти, директните лъчи от които са твърде слаби, за да бъдат регистрирани. И точно както при оптичните лещи, светлината преминава през лещата малко по-дълъг път. При космическите мащаби това означава, че фотоните – порции светлина – пътуващи по различни линии на зрението, достигат до наблюдателя за различно време. Но ако източникът е променлив, това налага допълнителен „отпечатък“ върху закъсняващия лъч светлина, обясняват от Лабораторията по физика и астрофизика на частиците..

Българите наблюдават обект, който се намира по средата на разстоянието от Земята до „Края на света“ и ако не съществуваше тази гравитационна леща по пътя на светлината от него към нас, той нямаше да бъде видим. Това е най-далечният регистриран засега в областта на най-високите енергии на гама-лъчите обект във Вселената – наречен блазар QSO B0218 + 357, галактика съдържаща свръхмасивна черна дупка.

Преди повече от 7 милиарда години след гигантска експлозия мощен поток от гама-лъчи е тръгнал към Земята, а един милиард години по-късно тези фотони са преминали в околностите на далечната галактика B0218 + 357G, където изкривяват своята траектория. Фотоните достигнаха до Земята на 14 юли 2014 г. и бяха регистрирани от гама-телескоп на борда на орбиталния спътник Ферми, който сканира цялото небе на всеки 3 часа.

Откриването на това гама-избухване насочи вниманието към QSO B0218 + 357. Наблюдението му би предоставило на учените данни за най-високо енергетичната част на това избухване. От по-ранните измервания на този обект през 2012 г. от Ферми и от радиотелескопи, учените знаеха, че фотоните, които изминават по-дълъг път, трябва да пристигнат около 11 дни по-късно. „Природата ни награждава, чрез повторение, с втори шанс, за да изучим този интересен феномен“, казва колега на българите Юлиан Ситарек от университет в Лодз, Полша, който ръководи това изследване на колаборацията MAGIC.

Наблюдаването от MAGIC на забавения сигнал от QSO B0218 + 357 показа за пръв път, че много високо енергетичните фотони също се отклоняват в съгласие с Общата теория на относителността. Този резултат е едновременно удивителен и водещ до дълбоки заключения. Пристигането на сигнала в предсказаното време може да изключи някои теории за
структурата на вакуума

Този забележителен резултат изисква задълбочен по-нататъшен анализ. За момента, това наблюдение демонстрира нови възможности на високо енергетичните гама-обсерватории и разширява хоризонтите пред следващото поколение от такива телескопи от проекта Cherenkov Telescope Array (CTA).
Удивителното е, че за първи път българските учени потвърждават валидността на Общата теория на относителността при енергии, милиарди и трилиони пъти по-големи от енергията на видимата светлина.

Съобщение за постижението на родните учени вече излезе в Astronomy and Astrophysics.

Блазарите – галактиките с черни дупки

Блазарите са едни от най-високо енергийните явления във Вселената. Представляват гигантски галактики, в центъра на които се намира свръх-масивна черна дупка, с маса, милиарди пъти по-голяма от масата на Слънцето. Черната дупка активно изяжда всяко вещество около себе си, като този процес предизвиква мощно излъчване на електромагнитни вълни (фотони).