Новый метод считается значительной данью Эйнштейну на 100-й годовщине его первой формулировки Принципа Эквивалентности, который является ключевым компонентом теории Эйнштейна Общей теории относительности. Более широко это также – ключевой компонент понятия, что геометрия пространства-времени изогнута массовой плотностью отдельных галактик, звезд, планет и других объектов.Быстрые Радио-Взрывы – суперкороткие взрывы энергии – длящийся всего несколько миллисекунд.
До сих пор только приблизительно дюжина Быстрых Радио-Взрывов была обнаружена на Земле. Они, кажется, вызваны таинственными событиями вне нашей Галактики Млечного пути, и возможно даже вне Local Group галактик, которая включает Млечный путь. Новая техника будет важна для анализа изобилия наблюдений за Быстрыми Радио-Взрывами, которые продвинули обсерватории радио-сигнала, теперь быть запланированным, как ожидают, обнаружат.«С богатой наблюдательной информацией в будущем мы можем получить лучшее понимание физической природы Быстрых Радио-Взрывов», сказал Питер Месзэрос, Держатель Семейного Стула Eberly в Астрономии и Астрофизике и профессоре Физики в Государственном университете Пенсильвании, ведущем авторе научно-исследовательской работы.
Как все другие формы электромагнитной радиации включая видимые легкие, Быстрые Радио-Взрывы едут через пространство как волны частиц фотона. Количество гребней волны, прибывающих от Быстрых Радио-Взрывов в секунду – их «частота» – находится в том же самом диапазоне как тот из радио-сигналов. «Когда более – мощные датчики предоставляют нам больше наблюдений», сказал Месзэрос, «мы также будем в состоянии использовать Быстрые Радио-Взрывы в качестве исследования их галактик хозяина, пространства между галактиками, структуры космической сети вселенной, и как тест фундаментальной физики».Воздействие нового метода, используя Быстрые Радио-Взрывы, как ожидают, значительно увеличится, поскольку больше взрывов наблюдается, и если их происхождение может быть установлено более твердо. «Если Быстрые Радио-Взрывы, как будут доказывать, произойдут вне Галактики Млечного пути, и если их расстояния могут быть измерены точно, они будут новым мощным инструментом для тестирования Принципа Эквивалентности Эйнштейна и для распространения проверенного энергетического диапазона вниз к частотам радиодиапазона», сказал Месзэрос.Принцип Эквивалентности Эйнштейна требует, чтобы любые два фотона различных частот, испускаемых в то же время из того же самого источника и едущий через те же самые поля тяготения, прибыли в Землю в точно то же самое время. «Если Принцип Эквивалентности Эйнштейна правилен, любая временная задержка, которая могла бы произойти между этими двумя фотонами, не должна происходить из-за полей тяготения, которые они испытали во время их путешествий, но должны быть должны только к другим физическим эффектам», сказал Месзэрос. «Имея размеры, как тесно вовремя два фотона различной частоты прибывают, мы можем проверить, как тесно они повинуются Принципу Эквивалентности Эйнштейна».
Более определенно Месзэрос сказал тест, что он и его развитые соавторы включают анализ того, сколько космического искривления фотоны испытали из-за крупных объектов вперед или около их пути через пространство. Он сказал, «Наш тест Принципа Эквивалентности Эйнштейна, используя Быстрые Радио-Взрывы состоит из проверения, сколько делает параметр – гамма параметр – не соглашается для этих двух фотонов с различными частотами».
Месзэрос сказал анализ своей исследовательской группы, меньше чем дюжина недавно обнаруженных Быстрых Радио-Взрывов «заменяет одним – двумя порядками величины предыдущие лучшие ограничения на точность Принципа Эквивалентности Эйнштейна», которые были основаны на гамма-лучах и других энергиях от взрыва сверхновой звезды 1987 года, сверхновая звезда 1987 А. «Наш анализ, используя радиочастоты показывает, что Принципу Эквивалентности Эйнштейна повинуются к одной части в ста миллионах», сказал Месзэрос. «Этот результат – значительная дань теории Эйнштейна на сотой годовщине ее первой формулировки».В дополнение к Meszaros другие авторы статьи включают июнь-Jie Вэй, аспирант в Фиолетовой Горной Обсерватории китайской Академии наук; и два ученых, которые получили их постдокторское обучение с Meszaros в Государственном университете Пенсильвании и кто теперь считает академическими и положения исследования в Китае, Хэ Гао и Сюэ-Фэн У, который является соответствующим автором газеты.
Это исследование поддержано, частично, Национальной Программой Фундаментального исследования Китая (2014CB845800 и 2013CB834900); НАСА, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства Соединенных Штатов (NNX 13AH50G), Национальный Фонд Естествознания Китая (11322328 и 11433009), и китайская Академия наук (2011231 и XDB09000000).