اکتشافاتی که درستی نظریه‌های اینشتین را تایید می‌کنند
با اینکه بیش از یک قرن از انتشار نظریه نسبیت آلبرت اینشتین می‌گذرد، رصدها و اکتشافات مختلف بارها درستی نظریه‌های اینشتین را ثابت کرده‌اند.
درستی نظریه‌های اینشتین
به نقل از خبر سنتر آلبرت اینشتین، فیزیکدان افسانه‌ای از زمانه خود جلوتر بود. او که در ۱۴ مارس ۱۸۷۹ متولد شد، زمانی پا به این جهان گذاشت که سیاره کوتوله پلوتو هنوز کشف نشده بود و پروازهای فضایی رویایی دوردست به شمار می‌رفتند.
اینشتین با وجود محدودیت‌های فناوری زمانه‌ی خود، نظریه‌ی معروف نسبیت را منتشر کرد. او در سال ۱۹۱۵ پیش‌بینی‌هایی را درباره‌ی ماهیت جهان منتشر کرد که تا بیش از ۱۰۰ سال پس از انتشار، همچنان اعتبار خود را حفظ کرده‌اند. در ادامه به برخی از مهم‌ترین رصدها و اکتشافاتی می‌پردازیم که درستی نظریه‌های اینشتین را ثابت می‌کنند.
وجود سیاه‌چاله‌ها به‌عنوان اجرامی فوق چگال که حتی نور هم نمی‌تواند از آن‌ها بگریزد، به‌نوعی درستی نظریه‌های اینشتین را ثابت می‌کند. این اجرام باعث ایجاد شدیدترین خمیدگی‌ها در بافت فضازمان می‌شوند و گرانش بسیار بالایی دارند.
نظریه نسبیت عام اینشتین، گرانش را به‌عنوان پیامدی از خمیدگی فضازمان توصیف می‌کند؛ به‌ویژه که هرچقدر جرمی سنگین‌تر باشد، خمیدگی فضازمان هم بیشتر است و باعث می‌شود اجرام کوچک‌تر به داخل آن سقوط کنند. این نظریه همچنین وجود سیاه‌چاله‌ها را پیش‌بینی می‌کند که باعث خمیدگی شدید فضازمان می‌شوند.
وقتی پژوهشگرها تلسکوپ ایونت هورایزن (EHT) را برای ثبت اولین تصویر سیاهچاله به‌کار بردند، ثابت کردند در بسیاری از موارد حق با اینشتین بوده است. برای مثال هر سیاهچاله دارای نقطه‌ای بی‌بازگشت به نام افق رویداد است که باید تقریبا دایره‌ای و براساس جرم سیاهچاله، اندازه‌ای پیش‌بینی‌پذیر داشته باشد. تصویر تاریخ‌ساز تلسکوپ ایونت هورایزن نشان داد این پیش‌بینی دقیقا درست بوده است.
پژواک سیاهچاله
ستاره‌شناس‌ها با کشف الگوی عجیبی از پرتوی ایکس در نزدیکی سیاه‌چاله‌ای در فاصله‌ی ۸۰۰ میلیون سال نوری از زمین، درستی نظریه‌های اینشتین را ثابت کردند. پژوهشگرها علاوه بر تابش پرتو ایکس قابل انتظار که از مقابل سیاهچاله چشمک می‌زند، «پژواک‌های درخشان» پیش‌بینی‌شده‌ی پرتوی ایکس را که از پشت سیاهچاله ساطع می‌شود، کشف کردند. از آنجا که سیاهچاله فضازمان را در اطراف خود خم می‌کند، این تابش پشتی از روی زمین مشاهده‌پذیر است.
امواج گرانشی
نظریه‌ی نسبیت عام همچنین نوسان‌های عظیم در بافت فضازمان یا امواج گرانشی را شرح می‌دهد. این امواج حاصل ادغام سنگین‌ترین اجرام جهان مثل سیاه‌چاله‌ها یا ستاره‌های نوترونی هستند. فیزیکدانها با استفاده از آشکارسازی ویژه به نام رصدخانه‌ی موج گرانشی تداخل‌سنج لیزری (LIGO) وجود امواج گرانشی را در سال ۲۰۱۵ تأیید کردند و از آن زمان ده‌ها نمونه‌ی دیگر از این امواج را کشف کردند که ثابت می‌کنند باز هم حق با اینشتین بوده است.
همراهان سیاه‌چاله‌ای لرزان
بررسی امواج گرانشی می‌تواند رازهای زیادی را درباره‌ی اجرام دوردست آشکار کند. فیزیکدانها با بررسی امواج گرانشی منتشرشده از یک جفت سیاه‌چاله‌ی در حال برخورد در سال ۲۰۲۲، تأیید کردند که اجرام سنگین در مدارشان با چرخیدن و نزدیک‌شدن به یکدیگر می‌لرزند و دارای حرکت تقدیمی هستند که این مشاهده دقیقا منطبق با پیش‌بینی‌های اینشتین است.
ستاره اسپیروگراف رقصان
دانشمندان پس از بررسی ستاره‌ای در مدار سیاه‌چاله‌ی کلان‌جرم راه شیری به مدت ۲۷ سال، نظریه‌ی حرکت تقدیمی اینشتین را در عمل دیدند. ستاره‌ی یادشده به جای حرکت ثابت روی یک مدار بیضی‌شکل، پس از تکمیل دو مدار کامل دور سیاهچاله در الگویی گل‌مانند پیش می‌رود. این حرکت درستی نظریه‌های اینشتین درباره‌ی حرکت جرم کوچک در اطراف جرمی غول‌پیکر را ثابت می‌کند.
ستاره نوترونی کِشنده چارچوب
فقط سیاه‌چاله‌ها نیستند که فضازمان را در اطراف خود خم می‌کنند؛ بلکه بقایای فوق‌متراکم ستاره‌های مرده هم قادر به انجام این کار هستند. در سال ۲۰۲۰، فیزیکدانها بررسی کردند که چگونه ستاره‌ای نوترونی در ۲۰ سال گذشته به دور یک کوتوله سفید (دو نوع ستاره‌ی نابودشده) چرخیده و انحرافی طولانی‌مدت در نحوه‌ی چرخش دو جرم به دور یکدیگر به‌وجود آمده است.
به نقل از پژوهشگرها، انحراف ایجادشده احتمالا ناشی از پدیده‌ای به نام «کشش چارچوب» بوده است؛ بدین معنا که کوتوله سفید به‌اندازه‌ی کافی فضا زمان را کشیده بود تا مدار ستاره نوترونی را در طول زمان اندکی تغییر دهد. این مسئله بار دیگر صحت پیش‌بینی‌های نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین را ثابت می‌کند.
ذره‌بین گرانشی
به نقل از اینشتین، اگر جسمی به اندازه‌ی کافی سنگین باشد باید فضازمان را به گونه‌ای خم کند که نور دوردست منتشر شده از پشت آن جسم به صورت بزرگ‌نمایی‌شده (از زاویه زمینی) ظاهر شود. این پدیده همگرایی گرانشی نامیده می‌شود و کاربرد گسترده‌ای برای بزرگنمایی اجرام جهان ژرف دارد.
اولین تصویر میدان ژرف تلسکوپ فضایی جیمز وب هم با پدیده‌ی همگرایی گرانشی به وجود آمده است. در این عکس که یک خوشه‌ی کهکشانی در فاصله‌ی ۴٫۶ میلیارد سال نوری را نشان می‌دهد، از همگرایی گرانشی برای بزرگنمایی نور کهکشان‌هایی در فاصله‌ی بیش از ۱۳ میلیارد سال نوری استفاده شده است.
یک نوع پدیده‌ی همگرایی گرانشی به‌قدری درخشان است که فیزیکدانها نمی‌توانند نام دیگری جز اینشتین را به آن منسوب کنند. وقتی نور یک جرم دوردست به شکل هاله‌ای بی‌نقص در اطراف جسم سنگین پیش‌زمینه بزرگنمایی شود، دانشمندان به این پدیده حلقه‌ی اینشتین می‌گویند. این اجرام شگفت‌انگیز در کل فضا وجود دارند و ستاره‌شناس‌ها و دانشمندان از آن‌ها عکس‌برداری کرده‌اند.
