A Nap gravitációs terében történő fényelhajlást Albert Einstein jósolta meg, végső formájában az 1916-ban közzétett általános relativitáselméletében publikálta. Az elmélet szerint nagy tömegű égitestek meggörbítik maguk körül a téridőt, és emiatt a fény (illetve általában az elektromágneses sugárzás) már nem egyenes mentén terjed, mint az általunk megszokott euklideszi térben - tájékozatta lapunkat Kovács József, az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium munkatársa.

Ennek az a 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. (Körülbelül 1,75 ívmásodperces szög alatt látszik a 2,5 centiméter átmérőjű 20 forintos érme mintegy három km távolságból.)

Az eltérés kimérését célzó első kísérletre az 1919. május 29-i teljes napfogyatkozás során került sor. A Frank Dyson és Arthur Eddington vezette expedíciók a brazíliai Sobralból és a nyugat-afrikai partok előtt fekvő Príncipe szigetéről követték 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 - ezzel az egész elméletet bizonyítottnak tekintette. Csakhogy felvetődik a kérdés, hogy Eddingtonék a korabeli eszközökkel, ráadásul kedvezőtlen időjárási körülmények között rögzített lemezek alapján kimérhették-e a rendkívül kicsiny effektust?

A téridő görbületét egy úgynevezett gamma paraméterrel jellemzik, aminek értéke az Einstein-féle elmélet alapján egzaktul 1. A gamma paraméter a nyugalomban lévő egységnyi tömeg térgörbítő hatását jellemzi, ilyen értelemben tehát értéke nem csak a Napra vonatkozik. Kopeikin szerint a várt értéktől való milliomodnyi eltérés is jelentős hatással lehet nagy tömegű objektumok - például fekete lyukak - környezetében bekövetkező események előrejelzésére. Rendkívül fontos tehát a gamma értékének minél pontosabb meghatározása.

Ennek érdekében a kutatók a VLBA antennáival négy távoli kvazár pozícióját mérték 2005 októberében, amikor a Nap a közelükben elhaladt. (A kvazárok általában nem sokkal nagyobbak, mint a Naprendszer, a belőlük kisugárzott energia mégis több százmilliárdszorosa lehet a Nap kibocsátotta energiának.) A rádióhullámok elhajlása miatt a kvazárok helyzete kissé különbözött attól a pozíciótól, amit akkor mértek, mikor a Nap az adott égboltterülettől messze tartózkodott.

Az Astrophysical Journal című szaklapban - illetve magyarul elsőként a hirek.csillagászat.hu honlapon - ismertetett cikk szerint a nagy pontosságú mérésekből származtatott eredmény igen jól egyezik a várt értékkel: gamma = 0,9998 +/- 0,0003. 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 paraméter valaha mért legpontosabb értékét.

A görbület minél pontosabb meghatározása Kovács József szerint azért fontos, mert elvezethet az általános relativitáselméletet és a kvantummechanikát közös alapra hozó, úgynevezett gravitáció-kvantumelmélet kidolgozásához, ami a XXI. század fizikájának a legnehezebb, de valószínűleg a legizgalmasabb problémája lesz.

Kapcsolódó cikkek: Magyar csillagászok is kutatják a Mars vizeit | Csillagász, két alakban | Jeles dolgozat a fizikaszertárról | Harmadik napkitörés - a mágneses vihar nem okoz gondot Magyarországon | A Venusz Express képeket készített a Földdel szomszédos bolygóról