گرچه فهمیدن گرانش در ارتباط با دو شیء کار نسبتاً آسانی، است ولی وقتی که شیء سوم به این سیستم اضافه میشود، فهمیدن و توضیح دادن آن مشکلتر میشود. در واقع، چنین سیستمی میتواند سیستم مناسبی برای آزمودن نظریهی گرانش اینشتین باشد.
در حال حاضر، سؤالات زیادی دربارهی کیهان بیجواب مانده است. مثلاً اینکه انرژی تاریک چیست؟ مادهی تاریک چیست؟ و اینکه چرا نمیتوان یک نظریهی فیزیکی متحد ارائه داد که هم برای اشیای بسیار بزرگ و هم برای اشیای بسیار کوچک در گیتی قابل استفاده باشد؟
Image credit: gizmodo
در رابطه با گرانش و جرم، دو روش توضیح وجود دارد: یکی اینکه شیئی که در نظر داریم، در میدان گرانشی چگونه رفتار میکند؟ و دیگر اینکه اگر آن را هل بدهیم، چه رفتاری از خود نشان میدهد؟ به این حالت اخیر جرم اینرسیال گفته میشود. نظریهی نسبیت عام اظهار میدارد که هر دوی اینها در واقع یکی هستند.
تاکنون در ارتباط با زمین، ماه، و خورشید، و حتی سیارهی عطارد، تستهایی انجام شده است و در هر مورد نظریهی اینشتین به اثبات رسیده است.
اخیراً در مطالعه جدیدی که در مجلهی نیچر منتشر شد، از مشاهدات مربوط به سه جرم آسمانی برای آزمودن نظریهی نسبیت اینشتین استفاده شد. این سیستم متشکل از یک ستارهی نوترونی است که باریکهای از نور را ساطع میکند که به آن تپاختر میگویند، و یک ستارهی کوتولهی سفید که این دو هر کدام در مدت ۱٫۶ روز زمینی به دور یکدیگر میچرخند، و هر دوی آنها در مدت هر ۳۲۷ روز زمینی به دور یک ستارهی کوتولهی سفید دیگر گردش میکنند.
دانشمندان در طول ۶ سال با استفاده از رادیو تلسکوپ ۸۰۰ بار این سیستم را مورد مشاهده قرار دادند.
نکتهای که باید در نظر داشت، این است که یکی از این دو شیء آسمانی یک ستارهی کوتولهی سفید است که جرم آن عمدتاً از ماده تشکیل شده است. ولی دیگری یک تپاختر است که نیاز به انرژی گرانشی زیادی دارد تا آن دور هم نگهدارد. در واقع، این گرانش سبب میشود که تپاختر سنگینتر شود، زیرا انرژی و جرم معادل هستند. کسر قابلتوجهی از جرم تپاختر—شاید حدود ۱۰ تا ۲۰ درصد آن—ممکن است از گرانش تشکیل شده باشد. در صورتی که نسبیت عام غلط باشند، آنگاه ستارهی نوترونی رفتاری متفاوت از ستارهی کوتولهی سفید خواهد داشت.
محققان رفتار این دو جرم آسمانی را مشاهده کردند و نشان دادند که کوتولهی سفید و تپاختر هر دو دقیقاً بهصورت یکسانی در پاسخ به گرانش کوتولهی سفید دیگر رفتار میکنند. بنابراین، در اینجا نیز نظریهی نسبیت عام مورد تأیید قرار گرفت.
