Міжнародна команда дослідників NASA та університетів знайшла перші прямі докази, що Земля перетягує простір та час навколо себе під час обертання.
Дослідники вважають, що вони виміряли ефект, вперше прогнозований у 1918 році, використовуючи теорію загальної відносності Ейнштейна, точно спостерігаючи зрушення в орбітах двох супутників лазерного діапазону на орбіті Землі. Дослідники спостерігали орбіти супутника I лазерної геодинаміки (LAGEOS I), космічного корабля NASA та LAGEOS II, спільного космічного корабля NASA / Італійського космічного агентства (ASI).
Дослідження, повідомлене в журналі Nature, - це перше точне вимірювання химерного ефекту, який передбачає, що обертається маса затягне простір навколо нього. Ефект тривоги об'єктива також відомий як перетягування кадру.
Команду очолювали доктор Ігнаціо Сіуфоліні з Університету Леч, Італія, та доктор Ерікос С. Павліс із Об'єднаного центру системних систем Землі, науково-дослідна співпраця між Центром космічних польотів NASA Годдарда, Грінбельт, штат Мідія, та Університет штату Меріленд Балтімор.
"Загальна відносність передбачає, що масивні обертові об'єкти повинні перетягувати простір і час навколо себе під час обертання", - сказав Павліс. «Перетягування кадрів - це те, що відбувається, якщо куля для боулінгу крутиться в густій рідині, наприклад, патоці. Коли кулька крутиться, вона тягне патоку навколо себе. Все, що застрягло в мелясі, також буде рухатися навколо м’яча. Так само, як обертається Земля, вона тягне простір-час у своїй близькості навколо себе. Це змістить орбіти супутників поблизу Землі ». Дослідження є наслідком попередньої роботи в 1998 році, де колектив авторів повідомив про перше безпосереднє виявлення ефекту.
Попереднє вимірювання було набагато менш точним, ніж поточні роботи, через неточності в гравітаційній моделі, наявної на той час. Дані місії НАСА GRACE дозволили значно покращити точність нових моделей, що зробило можливим цей новий результат.
"Ми виявили, що площину орбіт LAGEOS I і II зміщують приблизно на шість футів (два метри) на рік у напрямку обертання Землі", - сказав Павліс. "Наше вимірювання відповідає 99 відсоткам того, що прогнозується загальною відносністю, яка знаходиться в межах нашої похибки плюс-мінус п'ять відсотків. Навіть якщо помилки гравітаційної моделі вимикаються в два-три рази від офіційно цитованих значень, наше вимірювання все одно є точним до 10 відсотків або вище. " Майбутні вимірювання Gravity Probe B, космічного корабля NASA, запущеного в 2004 році, повинні знизити цю похибку до менш ніж одного відсотка. Це обіцяє розповісти дослідникам набагато більше про займанусь фізикою.
Команда Сюфоліні, використовуючи супутники LAGEOS, раніше спостерігала ефект LindOS-Thirring. Нещодавно це спостерігалося навколо далеких небесних об'єктів з інтенсивними гравітаційними полями, такими як чорні діри та нейтронні зірки. Нові дослідження навколо Землі - це перше пряме, точне вимірювання цього явища на рівні від п'яти до 10 відсотків. Команда проаналізувала 11-річний період лазерної дальності супутників LAGEOS з 1993 по 2003 рік, використовуючи метод, розроблений Сьюфоліні десять років тому.
Вимірювання вимагало використання надзвичайно точної моделі гравітаційного поля Землі, званої EIGEN-GRACE02S, яка стала доступною нещодавно на основі аналізу даних GRACE. Ця модель була розроблена в GeoForschungs Zentrum Potsdam, Німеччина, групою, яка є спільними дослідниками місії GRACE разом з Центром космічних досліджень Техаського університету в Остіні.
LAGEOS II, запущений у 1992 році, а його попередник, LAGEOS I, запущений у 1976 році, - це пасивні супутники, присвячені виключно лазерному дальності. Цей процес тягне за собою відправлення лазерних імпульсів до супутника з дальніх станцій на Землі, а потім фіксує час подорожі в обороті. Враховуючи відоме значення швидкості світла, це вимірювання дозволяє вченим точно визначити відстані між станціями лазерного дальності на Землі та супутником.
NASA та Університет Стенфорда, Пало-Альто, штат Каліфорнія, розробили тяжкий зонд B. Він дозволить точно перевірити крихітні зміни в напрямку прядіння чотирьох гіроскопів, що містяться в супутнику Землі, що обертається в 400 милях прямо над полюсами. Експеримент перевірить дві теорії, що стосуються теорії загальної відносності Ейнштейна, включаючи ефект збудження напруги. Ці ефекти, хоча для Землі невеликі, але мають далекосяжний вплив на природу матерії та будову Всесвіту.
Оригінальне джерело: NASA News Release
