Далечни галактики се подреждат в подкрепа на общата теория на относителността на Айнщайн

Учените са потвърдили, че присъщото подреждане на галактиките може да изследва тъмната материя и тъмната енергия в космически мащаб, подкрепяйки общата теория на относителността в огромни пространствени мащаби. Природата на тъмната енергия и космическото ускорение обаче остава неразгадана.

Айнщайн кимна в знак на съгласие. Общата теория на относителността може да се приложи дори към най-отдалечените региони на Вселената.

Сега учени от международни изследователски институции, включително университета в Киото, потвърдиха, че присъщите подреждания на галактиките имат свойства, които им позволяват да бъдат мощна сонда на тъмната материя и тъмната енергия в космически мащаб.

Събирайки доказателства, че разпределението на галактиките на повече от десетки милиони светлинни години е обект на гравитационните ефекти на тъмната материя, екипът успя да тества общата теория за гравитацията в огромни пространствени мащаби. Международният екип анализира позициите и ориентациите на галактиките, получени от архивирани данни от 1,2 милиона галактически наблюдения. С помощта на наличната 3D позиционна информация за всяка галактика, полученият статистически анализ количествено характеризира до каква степен ориентацията на далечните галактики е подравнена.

„Това подравняване, което е резултат главно от взаимодействия с близки обекти, се счита за систематичен шум при измерване на слабия ефект на лещи“, казва водещият автор Ацуши Таруя от Института за теоретична физика Юкава в Киото.

„Също така успяхме да измерим скоростта, с която разпределението на галактиките става прогресивно по-плътно поради гравитацията, което е в съответствие с общата теория на относителността“, казва Тепей Окумура от Института за астрономия и астрофизика Academia Sinica.

„Нашето изследване доказа общата теория на относителността в далечната вселена, но природата на тъмната енергия или произходът на космическото ускорение остава нерешена“, добавя Окумура.

Архивираните данни – получени от Sloan Digital Sky Survey и Baryon Oscillation Spectroscopic Survey – се състоят от три примерни галактики, избрани за тяхната яркост и разстояние. В допълнение, 3D местоположенията и информацията за формата за всяка галактика помогнаха да се измери величината на подравняването спрямо далечни галактики.

Резултатите от модела на екипа бяха подкрепени от теоретични изчисления и дадоха на Таруя и Окумура убедителни доказателства, че ориентациите на тези галактики са свързани, демонстрирайки по-силен аргумент за общата теория на относителността в космологичен мащаб.

Настоящите начинания, като например проекта Subaru Telescope, ще осигурят висококачествени данни от наблюдения с висока разделителна способност. Това ще доведе до иновативни космологични изследвания, използващи вътрешно присъщо подравняване, за да хвърли светлина върху природата на тъмната енергия“, отбелязва Таруя.

Справка: „Първи ограничения върху скоростта на растеж от елиптични корелации на космическото червено отместване на SDSS галактики при 0,16 на[{“ attribute=““>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48