Космически науки Физика 

Общата теория на относителността е потвърдена извън границите на Млечния път

Снимка на гравитационната леща на галактика ESO325-G004, направена от телескопа Хъбъл на НАСА и MUSE instrument on the ESO’ Very Large Telescope.  Credit: ESO, ESA/Hubble, NASA
Снимка на гравитационната леща на галактика ESO325-G004, направена от телескопа Хъбъл на НАСА и MUSE instrument on the ESO’ Very Large Telescope.
Credit: ESO, ESA/Hubble, NASA

Международен екип астрономи е измерил за първи път с изключителна точност гравитационната сила на космически обект извън границите на Млечния път. Резултатите показват, че гравитацията на галактика ESO325-G004 се подчинява на правилата в Общата теория на относителността, формулирана от Алберт Айнщайн през 1915 година. Откритието, публикувано през юни в списание Science, потвърждава един от принципите на теорията за нейната обща валидност в космическото пространство. Данните от изследванията са получени от телескопа Хъбъл на НАСА и телескопите на Европейската южна обсерватория (European southern observatory, ESO), разположени в Чили.

От 1929 година е известно, че Вселената се разширява. През 2011 година два екипа от астрономи получават Нобелова награда за изследванията си, с които доказват, че в днешно време разширяването на Вселената след Големия взрив се случва по-бързо, в сравнение с миналото. Но това откритие може да бъде обяснено, само ако Вселената е изградена от тъмна материя в по-голямата си част и законите за гравитацията в Общата теория на относителността са валидни за цялото космическо пространство.

С проучванията по този въпрос се заема екип астрономи, ръководен от д-р Томас Колет (Thomas Collett) от Института по космология и гравитация към университета в Портсмут (Institute of Cosmology and Gravitation at the University of Portsmouth). Целта е да се измери с точност гравитацията на космически обект, разположен извън границите на Млечния път. Астрономите се насочват към галактиката ESO325-G004, която действа на принципа на гравитационната леща.

Според Общата теория на относителността, астро-обекти с голяма маса, като звезди и галактики, деформират пространство-времето около себе си. Гравитационната леща е явление, което представлява изкривяване на светлинните лъчи от силната гравитация на подобни масивни обекти. Досега са открити около сто гравитационни лещи, но те се намират на прекалено далечно разстояние от Земята. Тяхната маса не може да бъде измерена с точност, за да се определи дали гравитацията им действа според законите в Общата теория на относителността.

Затова екипът на д-р Колет изследва галактика ESO325-G004, отдалечена от Земята на 500 милиона светлинни години. Тази галактика действа като гравитационна леща, която отклонява светлинните лъчи, идващи от галактика, разположена на заден план, но на една линия с ESO325-G004.

“С помощта на телескопите в Чили изчислихме масата на галактика ESO325-G004, като измерихме скоростта, с която звездите в нейната орбита се отдалечават от центъра ѝ“, казва д-р Колет. “С данните от телескопа Хъбъл определихме силата, с която ESO325-G004 деформира пространството около себе си, по степента на отклонение на светлинните лъчи, идващи от галактиката, разположена на заден план. Резултатите показаха, че гравитацията на ESO325-G004 се подчинява на законите в Общата теория на относителността, като статистическото отклонение е само 9 процента. Досега това е най-точното проведено изследване върху валидността на теорията на Айнщайн за космически обект извън границите на Млечния път. И при това, само от проучването на една галактика!“, добавя д-р Колет.

“Вселената е невероятна! Може да използваме гравитационните лещи като космически лаборатории“, казва професор Боб Никол (Bob Nichol) – директор на Института по космология и гравитация в Портсмут. “Изследвахме достоверността на теорията за гравитацията с най-добрите телескопи, за да открием колко прав е бил Айнщайн в предположенията си.“

Проучването е финансирано от университета в Портсмут и UK Science and Technologies Funding Council.

Публикация:

Thomas E. Collett, Lindsay J. Oldham, Russell J. Smith, Matthew W. Auger, Kyle B. Westfall, David Bacon, Robert C. Nichol, Karen L. Masters, Kazuya Koyama, Remco van den Bosch. A precise extragalactic test of General RelativityScience, 2018; 360 (6395): 1342-1346 DOI: 10.1126/science.aao2469

Превод: Гинка Николова

Източник: Science Daily

Добави коментар

avatar
  Subscribe  
Извести ме

Related posts