100-летний юбилей первого наблюдения гравитационного линзирования

26.05.2019 23:26 (Оновлено 28.05.2019 в 22:58)

100 лет назад экспедиции по наблюдению полного солнечного затмения, организованной сэром Артуром Эддингтоном, впервые удалось измерить отклонение луча света гравитационным полем и тем самым подтвердить теорию гравитации Эйнштейна.

В 1915 году Альберт Эйнштейн, основываясь на своих уравнениях Общей теории относительности вычислил искривление пространства гравитационным полем Солнца и получил что луч света от звезды должен отклониться примерно на 1.7 угловой секунды. Для проверки оставалось только измерить это отклонение. Задача для астрометрии не очень сложная, если бы не одно «но» – рядом с солнцем звезд не видно. Суть гравитационного линзирования это и есть отклонение луча света гравитационным полем.

Единственная возможность проверки в те времена требовала провести наблюдения во время полного солнечного затмения. И не просто затмения: оно должно было быть видно там, где есть возможность установить аппаратуру, и при этом Солнце должно находиться в области, богатой звездами.

Гиады

Затмение 29 мая 1919 года было очень удачным по расположению Солнца, которое в этот день проецировалось на рассеянное звездное скопление Гиады, богатое яркими звездами. Однако, его можно было наблюдать только в южном полушарии вдоль линии, проходящей от берегов Бразилии через Атлантику к Экваториальной Африке. К тому же шла Первая мировая война, в которой Германия и Англия находились по разные стороны фронта.

SSPL via Getty Images

Солнечные телескопы Артура Эддингтона

Тем не менее, в 1916 году директор Кембриджской обсерватории Артур Эддингтон вместе с королевским астрономом (в Англии есть и такая должность) сэром Фрэнком Дайсоном начали подготовку 2-х экспедиций – в городок Собрал в джунглях Амазонки на севере Бразилии и на крошечный островок Принсипи вблизи экваториальной части Атлантического побережья Африки. В Атлантике было много немецких подводных лодок, капитанам которых было не до проверки физических теорий, и английское судно, следующее с весьма странными целями, могло и не дойти до пункта назначения.

К счастью, к началу экспедиций война закончилась. Несмотря на дождь, подгадавший к началу затмения, Эддингтону все же удалось сфотографировать полную фазу затмения вместе со звездами. После проявления фотопластинок, возвращения в Англию и точных измерений положений звезд английским астрономам удалось блестяще подтвердить теорию из немецкого коллеги.