Mezinárodní tým NASA a univerzitních vědců našel první přímý důkaz, že Země se otáčí kolem vesmíru a času kolem sebe.
Vědci se domnívají, že změřili účinek, který byl poprvé předpovězen v roce 1918 pomocí Einsteinovy teorie obecné relativity, přesným pozorováním posunů na oběžné dráze dvou satelitů zaměřujících se na oběžné dráhy Země. Vědci pozorovali oběžné dráhy kosmické lodi Laser Geodynamics Satellite I (LAGEOS I), NASA a LAGEOS II, společné kosmické lodi NASA / Italian Space Agency (ASI).
Výzkum, publikovaný v časopise Nature, je prvním přesným měřením bizarního efektu, který předpovídá, že se kolem něj bude pohybovat rotující hmota. Efekt Lense-Thirring je znám také jako přetahování snímků.
Ignazio Ciufolini z Lecceské univerzity v Itálii a Dr. Erricos C. Pavlis ze Společného centra pro zemskou systémovou technologii, výzkumná spolupráce mezi Goddardovým vesmírným letovým střediskem NASA, Greenbelt, MD a Dr. University of Maryland Baltimore County.
"Obecná relativnost předpovídá, že by se mohutné rotující objekty měly při rotaci přetahovat kolem sebe," řekl Pavlis. "Přetahování rámu je jako to, co se stane, když se bowlingová koule otočí v husté tekutině, jako je melasa." Když se míč otáčí, tahá melasu kolem sebe. Cokoli uvízlé v melasě se také bude pohybovat kolem míče. Podobně, jak se Země otáčí, táhne časoprostor v jeho okolí kolem sebe. Tím se posunou oběžné dráhy satelitů poblíž Země. “ Studie navazuje na předchozí práci z roku 1998, kdy autorský tým ohlásil první přímou detekci účinku.
Předchozí měření bylo mnohem méně přesné než současná práce, a to kvůli nepřesnostem gravitačního modelu dostupného v té době. Data z mise NASA GRACE umožnila obrovské zlepšení přesnosti nových modelů, což umožnilo tento nový výsledek.
"Zjistili jsme, že rovina oběžných drah LAGEOS I a II byla posunuta o šest stop (dva metry) ročně ve směru rotace Země," řekl Pavlis. "Naše měření souhlasí s 99 procenty s tím, co předpovídá obecná relativita, která je v rámci našeho rozpětí chyby plus nebo mínus pět procent." I když jsou chyby gravitačního modelu dvojnásobné nebo trojnásobné oproti oficiálně uvedeným hodnotám, naše měření je stále přesné na 10 procent nebo lepší. “ Budoucí měření pomocí gravitační sondy B, kosmické lodi NASA zahájené v roce 2004, by měla tuto chybovou rezervu snížit na méně než jedno procento. To slibuje vědcům říci mnohem více o zapojené fyzice.
Tým Ciufolini, využívající satelity LAGEOS, dříve pozoroval efekt Lense-Thirringa. To bylo nedávno pozorováno kolem vzdálených nebeských objektů s intenzivními gravitačními poli, jako jsou černé díry a neutronové hvězdy. Nový výzkum kolem Země je prvním přímým a přesným měřením tohoto jevu na úrovni 5 až 10 procent. Tým analyzoval 11leté období laserových zaměřovacích dat ze satelitů LAGEOS od roku 1993 do roku 2003 pomocí metody navržené společností Ciufolini před deseti lety.
Měření vyžadovala použití extrémně přesného modelu gravitačního pole Země, zvaného EIGEN-GRACE02S, který byl k dispozici teprve nedávno, na základě analýzy dat GRACE. Tento model byl vyvinut v GeoForschungs Zentrum Potsdam v Německu skupinou, která je spoluřešitelem vyšetřovatelů mise GRACE spolu s Centrem pro výzkum vesmíru na Texaské univerzitě v Austinu.
LAGEOS II, uvedený na trh v roce 1992, a jeho předchůdce, LAGEOS I, uvedený na trh v roce 1976, jsou pasivní satelity určené výhradně pro laserové zaměřování. Tento proces vyžaduje odeslání laserových pulzů do satelitu z měřicích stanic na Zemi a následné zaznamenání doby jízdy po cestě. Vzhledem k známé hodnotě rychlosti světla umožňuje toto měření vědcům přesně určit vzdálenosti mezi laserovými zaměřovacími stanicemi na Zemi a satelitem.
NASA a Stanfordská univerzita v Palo Alto v Kalifornii vyvinula gravitační sondu B. Přesně zkontroluje drobné změny ve směru rotace čtyř gyroskopů obsažených v družici Země obíhající 400 kilometrů přímo nad póly. Experiment otestuje dvě teorie týkající se Einsteinovy teorie obecné relativity, včetně Lense-Thirringova efektu. Tyto účinky, byť pro Zemi malé, mají dalekosáhlé důsledky pro podstatu hmoty a strukturu vesmíru.
Původní zdroj: NASA News Release
