Astrofysiker analyserade möjliga avvikelser från allmän relativitet med hjälp av data om den första registrerade sammanslagningen av neutronstjärnor. I synnerhet testade de hypotesen om att det finns stora extra dimensioner av rymden som kan försvaga tyngdkraften. De erhållna resultaten indikerar att det inte finns några sådana mätningar. Förtrycket av verket publiceras på arXiv.org-servern.
Tyngdekraften skiljer sig betydligt från de andra tre grundläggande interaktionerna: stark, svag och elektromagnetisk. Det beskrivs av den allmänna relativitetsteorin, och hittills har forskare inte kunnat införliva tyngdkraften i en enhetlig teori med andra krafter som förenas av standardmodellen. I ett försök att förklara dessa fakta har teoretiska fysiker lagt fram många olika hypoteser, bland vilka det finns modeller där det finns stora extra dimensioner av rymden. Epiteln "stor" betyder i detta fall att de inte ser ut som extra dimensioner i superstringsteorin, vars storlek anses vara extremt liten. Enligt dessa hypoteser "avkänner" tyngdkraften fler dimensioner, varför det visar sig vara för svagt i vårt fyrdimensionella utrymme. Samtidigt penetrerar andra interaktioner inte ytterligare dimensioner,varför det varken finns substans eller ljus.
I det nya arbetet genomförde anställda på gravitationsvågantenner Virgo och LIGO test av allmän relativitet, inklusive kontroll av om det finns ytterligare dimensioner, eftersom deras närvaro borde påverka gravitationsvågor och dämpa dem. För att göra detta använde författarna data från händelsen GW170817 - den första någonsin sammanslagningen av neutronstjärnor, som registrerades samtidigt av ljus- och gravitationsvågor. Det huvudsakliga kriteriet i detta fall borde ha varit disproportionen mellan minskningen i amplituden hos elektromagnetiska vågor och gravitationsvågor. Forskare har inte registrerat något liknande, vilket tyder på att tyngdekraften bara finns i fyra dimensioner.
"Under de kommande sessionerna med observationer om Virgo- och LIGO-detektorerna bör nya sammanslagningar av dubbla neutronstjärnor registreras," skriver författarna i artikeln. "Tillsammans med elektromagnetiska observationer kommer att kombinera information från händelser med utsläpp av gravitationsvågor, inklusive sammanslagningar av svarta hål, leda till allt strängare begränsningar för avvikelser från allmän relativitet, eller, förmodligen, till potentiella indikationer på dess brister."