Kosmisten kellojen hämmästyttävä tikitys: Kun painovoima hidastaa aikaa itseäänKuvittele supertiheä, kaupungin kokoinen neutronitähti, joka pyörii satoja kertoja sekunnissa ja lähettää ultratarkkoja radiopulsseja kuin maailmankaikkeuden luotettavin majakka. Kuvittele nyt nuo pulssit, jotka kiitävät kohti meitä tuhansien valovuosien yli—vain viivästyttääkseen niitä hiukan näkymättömän painovoiman käden takia. Tämä on Shapiron aikaviive toiminnassa – yksi Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian järkyttävimmistä ennusteista, ja jonka voimme nyt mitata henkeäsalpaavan tarkasti sen perusteella, mitä tapahtuu: kun yksi näistä millisekunnin pulsareista on täydellisesti linjassa niin, että sen pulssit liukuvat massiivisen kumppanitähden (usein valkoisen kääpiön tai muun neutronitähden) ohi), pulssit tekevät pienen poikkeaman voimakkaasti kaarevassa aika-avaruudessa. Valo ei vain taivuta polulla—se hidastuu kirjaimellisesti kulkiessaan gravitaatiossa "kolhun" läpi, jonka kumppanin massa on luonut. Mikä on tulos? Nämä pulssit saapuvat Maahan mikrosekunteja myöhemmin kuin pitäisi. Mikrosekunnit saattavat kuulostaa mitättömiltä, mutta kun kellot ovat miljardisosia sekunnista tarkkoja, tuo pieni viive on yhtä voimakas kuin ukkonen. Mikä tekee tästä niin voimakkaan, on sen puhtaus: Shapiron viive riippuu vain aika-avaruuden kaarevuudesta—ei kiertoradan liikkeestä, ei tähtien koostumuksesta, ei mistään sotkuisista astrofysikaalisista komplikaatioista. Se on painovoimaa, joka puhuu suoraan aikaan. Pulsarien ajoitusjärjestelmät ja omistettavat observatoriot ovat muuttaneet nämä binäärijärjestelmät yhdeksi puhtaimmista koskaan rakennetuista painovoiman testaamista laboratorioista. Mittaukset vastaavat Einsteinin yhtälöitä hämmästyttävällä tarkkuudella – usein paremmin kuin miljoonassa – hiljentäen kokonaisen eläintarhan vaihtoehtoisia gravitaatioteorioita, jotka aiemmin vaikuttivat hienoimmilta tapauksilta, pelkkä viiveen koko antaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden punnita kumppanitähti ilman muita oletuksia. Vain kaarevan aika-avaruuden geometria ja kosmisen kellon tikitys. Nämä havainnot ovat merkittäviä: ne osoittavat, että painovoima ei ole pelkkä voima, joka kaartaa lentoratoja. Se muokkaa ajan kulkua uudelleen – jopa valolle, joka ylittää käsittämättömiä avaruuden kuiluja. Einsteinin villein idea, todistettu yhä uudelleen kuolleiden tähtien kärsivällisellä, metronomisella sydämenlyönnillä. Lähteet: NASA, ESA, The Astrophysical Journal, Physical Review Letters