+16. Ця система також повинна випромінювати гравітаційні хвилі. Їх енергія в даному випадку величезна, вона порівнянна з повною енергією випромінювання Сонця. Але навіть цього недостатньо, щоб безпосередньо зареєструвати ці хвилі на Землі. Енергія гравітаційних хвиль може черпаться тут тільки з енергії орбітального руху зірок. Її зменшення призводить до зменшення відстані між зірками. Ретельні вимірювання імпульсів радіовипромінювання від пульсара PSR 1913 +16 показали, що відстань між компонентами цієї подвійної зірки зменшується на кілька метрів на рік в повній згоді з пророкуванням ОТО. Втрата енергії подвійною зіркою за рахунок гравітаційного випромінювання була вперше розрахована радянськими фізиками-теоретиками Л.Д. Ландау і Є.М. Ліфшицем.
відносності Ейнштейна тяжіння гравітаційний
5. Гравітаційні лінзи і коричневі карлики
І нарешті, сюжет, ще більш свіжий, ніж пульсар PSR 1913 +16. Він тісно пов'язаний, проте, з ідеєю, що виникла ще на зорі ОТО. У 1919 році Еддінгтон і Лодж незалежно помітили, що, оскільки зірка відхиляє світлові промені, вона може розглядатися як своєрідна гравітаційна лінза. Така лінза зміщує видиме зображення зірки-джерела по відношенню до її істинному стану.
Перша наївна оцінка може привести до висновку про повної безнадійності спостереження ефекту. З простих міркувань розмірності можна було б укласти, що зображення виявиться зрушеним на кут порядку rg / d, де rg - гравітаційний радіус лінзи, а d - характерне відстань в задачі. Навіть якщо взяти в якості лінзи скупчення, що складається з 10 4 зірок, а для відстані прийняти оцінку d ~ 10 світлових років, то і тоді цей кут склав би всього 10 - 10 радіан. Вирішення подібних кутів практично неможливо.
(8)
Однак така наївна оцінка просто невірна. Це випливає, зокрема, з дослідження найпростішого випадку співісного розташування джерела S, лінзи L і спостерігача O (рис. 2). Завдання це була розглянута в 1924 році Хвольсон (професор Петербурзького університету, автор п'ятитомної курсу фізики, широко відомого на початку століття) і через 12 років Ейнштейном. Звернемося до неї і ми. Ясно, що для всякого відстані d1 між джерелом і лінзою, d - між лінзою і спостерігачем для будь-якого гравітаційного радіуса rg лінзи (зірки або скупчення зірок) знайдеться таке мінімальна відстань? між променем з джерела і лінзою, при якому цей промінь потрапляє в приймач. При цьому зображення джерела заповнюють окружність, яку спостерігач бачить під кутом? Кути? і? 1 малі, так що?=h / d,? 1=h / d а, крім того, h =? Звідси легко знаходимо
З іншого боку, для? справедлива, очевидно, формула (8). Таким чином,
І нарешті, цікавий для нас кут складає
(9)
Таким чином, правильний порядок величини кутових розмірів зображення не rg / d, а? rg / d (ми вважаємо тут, що всі відстані по порядку величини однакові). Він виявився набагато більше першого, наївною, оцінки, і це радикально змінює ситуацію з можливістю спостереження ефектів гравітаційних лінз.
Зображення джерела у вигляді кола (її прийнято називати кільцем Ейнштейна), створюване гравітаційної лінзою при аксіально-симетричному розташуванні, реально спостерігалося. Зараз відомо декілька джерел в радіодіапазоні, які виглядають саме так, кільц...
