Einstein juga sah pada skala besar

Setakat ini, ujian relativiti umum yang paling tepat dalam skala extragalactic

Galaksi ESO 325-G004 bertindak sebagai kanta graviti - membantu mengesahkan Teori Relativiti Einstein © ESO, ESA / Hubble, NASA
membaca dengan kuat

Einstein mengekalkan hak: Ahli astronomi telah berjaya buat pertama kali untuk mengkaji dengan lebih dekat teori umum relativiti Einstein untuk jarak extragalactic. Menurut Einstein, kelengkungan ruang-waktu oleh massa walaupun pada skala besar, hingga beberapa persen, sesuai dengan ramalan Einstein. Ini menarik, kerana penyimpangan boleh menjelaskan, antara lain, mengapa alam semesta berkembang dengan lebih pantas dan lebih cepat, seperti yang dilaporkan penyelidik dalam jurnal "Sains".

Teori relativiti umum oleh Albert Einstein telah mengubah pandangan kita tentang masa dan ruang - dan ia masih membentuk asas pandangan dunia fizikal kita. Setakat ini, teori lebih daripada 100 tahun telah melepasi semua ujian dengan warna terbang, sama ada dari segi pelebaran masa, prinsip kesetaraan atau invariance kedudukan tempatan.

Adakah kesan graviti kekal sama?

Teori Einstein juga memprediksi betapa banyaknya massa yang membengkokkan ruang masa. Dalam astrofizik solar sistem solar kami telah memeriksa dan mengesahkan kelengkungan ruang masa ini. Tetapi pada skala besar kosmos, atas perintah berbilion-bilion tahun cahaya, tidak jelas sama ada Einstein benar. Di kawasan extragalactic, pengukuran hanya tepat sehingga 20 hingga 30 peratus.

Perkara yang menarik tentang hal ini: Setakat ini, tidak jelas mengapa alam semesta berkembang dengan lebih pantas dan pantas hari ini. Salah satu penjelasannya ialah kehadiran Energi Gelap Enigmatic dan sehingga kini, sebagai tindak balas graviti. Tetapi ada juga teori-teori, yang mana tidak ada tenaga gelap dan sebaliknya mengubah kesan skala graviti-bergantung - kelengkungan ruang masa jisim akan lebih kecil pada skala besar.

Rajah skematik ini menunjukkan bagaimana laluan cahaya galaksi jauh diubah dalam medan graviti galaksi latar depan yang berdekatan, yang berfungsi sebagai kanta, menjadikan galaksi jauh kelihatan lebih cerah tetapi diputarbelitkan. Ini menghasilkan struktur berbentuk cincin ciri, yang disebut sebagai cincin Einstein. ALMA (ESO / NRAO / NAOJ), L. Calada (ESO), Y. Hezaveh et al.

Einsteinring sebagai alat ukur

Kini Thomas Collett dari University of Portsmouth dan rakan-rakannya mengukur kelengkungan ruang Einstein buat kali pertama pada skala extragalactic. Hal ini dimungkinkan oleh peristiwa bernasib kosmis: galaksi ESO325-G004, yang kira-kira 450 juta tahun cahaya jauh, bergerak tepat di depan galaksi kedua, jauh. Jisim besar galaksi pendahuluan menjejaki ruang masa dan dengan demikian memutarbelitkan cahaya galaksi latar belakang: yang disebut Einsteinring yang dicipta. paparan

Bagi para astronom, kesan ini adalah peluang untuk menguji teori relativiti Einstein dengan lebih tepat daripada sebelumnya. Untuk ESO325-G004 adalah salah satu daripada lensa graviti yang paling dekat sehingga kini, ia dapat digunakan untuk menentukan kedua-dua jisim galaksi latar depan dan darjah kelengkungan spatialnya dalam resolusi yang agak tinggi. Jisim ESO325 ditentukan oleh penyelidik mengenai gerakan bintang di galaksi, lengkung ruang atas saiz cincin Einstein.

Tepat hingga sembilan peratus

Hasilnya: "Hasilnya adalah apa yang diramalkan Teori Relativiti Am, dengan ketidakpastian hanya sembilan peratus, " kata Collett. Se mendapati nilai 0.978 untuk gamma malar dan dengan itu nilai yang sangat dekat dengan nilai yang dikemukakan oleh Einstein 1. "Ini adalah ujian relativiti yang paling tepat di luar Bima Sakti, " kata Collett.

Adakah teori relativiti umum Einstein juga di luar galaksi kita? ESO

Untuk kosmologi, ini bermakna: Ramalan angkasa Einstein tentang ruang angkasa spatial seolah-olah mengekalkan kesahannya walaupun dalam dimensi kosmik yang lebih besar. Sekiranya terdapat penyimpangan utama, ia mesti berlaku pada skala panjang lebih daripada 6, 000 tahun cahaya. "Ini tidak termasuk model graviti alternatif yang meramalkan pengembangan kosmos yang dipercepat dengan penyimpangan gamma = 1 walaupun pada skala galaksi, " kata para saintis. (Sains, 2018; doi: 10.1126 / science.aao2469)

(Balai Cerap Selatan Eropah (ESO), University of Portsmouth, 22.06.2018 - NPO)