Ученые доказали, что законы общей теории относительности, сформулированной Эйнштейном еще 95 лет назад, выполняются и в масштабе Вселенной, что служит еще одним подтверждением существования в природе темной энергии, сообщается в статье исследователей, опубликованной в четверг, 11 марта, в выпуске журнала Nature.
Одним из фундаментальных положений общей теории относительности (ОТО) является способность сил гравитации искривлять пространство и время, в результате чего лучи света, проходя мимо массивного небесного тела, должны искривлять свои прямолинейные траектории, передает Освитний портал.
Развитие ОТО в результате астрономических наблюдений, несколько десятилетий назад привело ученых к необходимости постулировать наличие во Вселенной некоторой материи, так называемой «темной материи». Это было вызвано тем, что движение, вращение и взаимодействие массивных вселенских объектов - галактик и звездных скоплений, как показали наблюдения, происходит с нарушением законов гравитации.
Такой факт мог означать либо неверность теории гравитационного взаимодействия, описываемого ОТО, либо недостаточность человеческих знаний о распределении массы во Вселенной и существовании некоторой дополнительной субстанции, не фиксируемой непосредственными космическими наблюдениями, однако обладающей значительной массой. Иными словами, наличие темной материи.
В результате, на свет появилось несколько альтернативных теорий гравитации, разработанных учеными, со скепсисом относившимися к существованию темной материи, и описывающих астрономические наблюдения без нее.
Новые наблюдения, проведенные с помощью Слоановского цифрового обзора неба, осуществляемого обсерваторией в Нью-Мехико (США), позволили доказать, что ОТО действительно справедлива, тогда как альтернативные ей теории не выполняются. В ходе этого масштабного наблюдения за космическими объектами, учеными было изучено около 70 тысяч галактик, простирающихся на расстоянии до 3,5 миллиардов световых лет от Земли. Это, примерно, четверть современных размеров Вселенной.
На основании цифровой обработки данных наблюдений с последующим их анализом, исследователи смогли рассчитать особый параметр материи во Вселенной, называемый Eg. Этот абстрактный параметр отражает степень скученности материи в галактиках, а также степень искажений, с которыми эти галактики можно наблюдать из-за искривления пространства силами гравитации.
«Грубо говоря, Eg пропорционален средней плотности Вселенной и обратно пропорционален скорости роста в ней каких-либо структур», - сказал Пэн Цзе Цжан (Pengjie Zhang), разработавший этот параметр три года назад, слова которого приводит пресс-служба Калифорнийского университета в Беркли.
Оказалось, что полученное значение Eg наиболее близко к тому, которое предсказывается ОТО, а прогнозы других гравитационных теорий не выполняются. Ученые полагают, что дальнейшие эксперименты, в которых подобному анализу будет подвергнуто около миллиона галактик, смогут выявить справедливость ОТО с большей точностью.
Фотографии взяты с сайта Компьюлента.
