Gravitationskälla

Gravitationskälla är en term som avser den materia-energimängd som genererar ett gravitationsfält. Begreppet skiljer sig mellan teorier: i Newtons gravitation är källan massdensiteten ρ och fältet Φ bestäms av Poissonlikningen ∇^2Φ = 4πGρ; i allmänna relativitetsteorin är källan stress–energitet T_{μν} och rumtiden krökning styrs av Einsteinfältlikningen G_{μν} = (8πG/c^4) T_{μν}.

I praktiken kan en gravitationskälla vara en punktmassa, en planet eller en stjärna; för en utsträckt kropp beskrivs fältet ofta genom dess multipolmoment. Den externa lösningen för en sfäriskt symmetrisk källa är Schwarzschild-lösningen; för mer komplexa källor krävs ofta numeriska metoder eller perturbationsteorier.

Inom kosmologi och astrofysik utgör gravitationskällor ofta fördelningar av massa såsom mörk materia halos eller galaxer, och även energiinnehållet i form av dark energy fungerar som en källa i GR genom dess stress–energitet. Denna senare komponent kan uppvisa negativt press och påverka universums expansion.

Observationer används för att bestämma eller begränsa storleken och formen på gravitationskällor. Exempel är omloppsbanor och rödförskjutning som ger massan, gravitationslinsning som kartlägger massdistribution, samt gravitationella vågor som uppstår när källan ändrar sitt quadrupolmoment. Gravitationskällor är centrala för att förstå struktur, dynamik och evolution i universum.