Uluslararası bir NASA ekibi ve üniversite araştırmacıları, Dünya'nın dönerken alanı ve zamanı sürüklediğine dair ilk doğrudan kanıtı buldu.
Araştırmacılar, ilk olarak 1918'de Einstein'ın genel görelilik teorisini kullanarak tahmin edilen etkiyi, Dünya'nın yörüngesindeki lazer menzilli iki uydunun yörüngelerindeki değişimleri tam olarak gözlemleyerek ölçtüklerine inanıyorlar. Araştırmacılar, NASA uzay aracı olan Laser Geodynamics Satellite I (LAGEOS I) ve ortak NASA / İtalyan Uzay Ajansı (ASI) uzay aracı olan LAGEOS II'nin yörüngelerini gözlemledi.
Nature dergisinde yayınlanan araştırma, dönen bir kütlenin etrafındaki alanı sürükleyeceğini öngören tuhaf bir etkinin ilk doğru ölçümüdür. Lens-Thirring Efekti, kare sürükleme olarak da bilinir.
Ekip, İtalya'nın Lecce Üniversitesi'nden Dr. Ignazio Ciufolini ve NASA'nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi, Greenbelt, Md. Maryland Baltimore İlçesi Üniversitesi.
Pavlis, “Genel görelilik, devasa dönen nesnelerin, dönerken uzay-zamanlarını kendi etrafında sürüklemesi gerektiğini öngörüyor” dedi. “Çerçeve sürükleme, bir bowling topu pekmez gibi kalın bir sıvı içinde dönerse olanlara benzer. Top dönerken pekmezi kendi etrafında çeker. Pekmeze yapışan her şey de topun etrafında hareket edecektir. Benzer şekilde, Dünya dönerken, çevresini kendi etrafında çeker. Bu, dünyadaki uyduların yörüngelerini değiştirecek. ” Çalışma, yazarların ekibinin etkinin ilk doğrudan tespitini rapor ettiği 1998'deki önceki çalışmaların bir takibi.
Önceki ölçüm, o sırada mevcut olan yerçekimi modelindeki yanlışlıklar nedeniyle mevcut çalışmadan çok daha az doğruydu. NASA'nın GRACE misyonundan elde edilen veriler, yeni modellerin doğruluğunda büyük bir iyileşme sağladı ve bu da bu yeni sonucu mümkün kıldı.
Pavlis, “LAGEOS I ve II yörüngelerinin düzleminin yılda yaklaşık altı metre (iki metre) yer değiştirdiğini gördük” dedi. “Ölçümümüz, artı veya eksi yüzde beş hata payımız dahilinde genel görelilik tarafından öngörülen değerle yüzde 99 oranında anlaşıyor. Yerçekimi modeli hataları resmi olarak belirtilen değerlerin iki veya üç katına kadar kapalı olsa bile, ölçümümüz hala yüzde 10 veya daha iyiye doğrudur. ” 2004 yılında başlatılan bir NASA uzay aracı olan Gravity Probe B'nin gelecekteki ölçümleri, bu hata payını yüzde birin altına düşürmelidir. Bu, araştırmacılara ilgili fizik hakkında daha fazla bilgi vermeyi vaat ediyor.
Ciufolini’nin ekibi, LAGEOS uydularını kullanarak daha önce Lense-Thirring etkisini gözlemledi. Son zamanlarda kara delikler ve nötron yıldızları gibi yoğun yerçekimi alanlarına sahip uzak gök cisimlerinin çevresinde gözlenmiştir. Dünyadaki yeni araştırma, bu fenomenin yüzde beş ila 10 düzeyinde ilk doğrudan, kesin ölçümüdür. Ekip, on yıl önce Ciufolini tarafından geliştirilen bir yöntemi kullanarak 1993'ten 2003'e kadar LAGEOS uydularından 11 yıllık bir lazer aralığı verilerini analiz etti.
Ölçümler, GRACE verilerinin analizine dayanarak, sadece son zamanlarda piyasaya sürülen EIGEN-GRACE02S adlı Dünya'nın yerçekimi alanının son derece hassas bir modelinin kullanılmasını gerektiriyordu. Model, GeoForschungs Zentrum Potsdam, Almanya'da, Austin'deki Texas Üniversitesi Uzay Araştırmaları Merkezi ile birlikte GRACE misyonunun baş araştırmacısı olan bir grup tarafından geliştirildi.
1992'de lanse edilen LAGEOS II ve selefi 1976'da lanse edilen LAGEOS I, sadece lazer menziline adanmış pasif uydulardır. İşlem, yeryüzündeki çeşitli istasyonlardan uyduya lazer atımlarının gönderilmesini ve ardından gidiş-dönüş seyahat süresinin kaydedilmesini içerir. Işık hızı için bilinen değer göz önüne alındığında, bu ölçüm bilim insanlarının Dünya'daki lazer değişen istasyonları ile uydu arasındaki mesafeleri kesin olarak belirlemelerini sağlar.
NASA ve Stanford Üniversitesi, Palo Alto, Kaliforniya, Gravity Probe B'yi geliştirdi. Dünya direklerinde bulunan direklerin üzerinde 400 mil yörüngede bulunan dört jiroskopun dönüş yönündeki küçük değişiklikleri tam olarak kontrol edecek. Deney, Lense-Thirring Etkisi de dahil olmak üzere Einstein'ın Genel Görelilik Teorisi ile ilgili iki teoriyi test edecek. Bu etkiler, Dünya için küçük olsa da, maddenin doğası ve evrenin yapısı üzerinde geniş kapsamlı etkilere sahiptir.
Orijinal Kaynak: NASA Haber Bülteni
