На «близких» расстояниях теория относительности Эйнштейна перестает работать
Команда астрофизиков из университетов Женевы и Тулузы воспользовалась новыми данными, собранными в ходе Dark Energy Survey, для проверки Общей теории относительности (ОТО) Эйнштейна. А именно: конкретных предсказаний, касающихся искривления пространства-времени на гигантских расстояниях. Обнаружилось, что на расстояниях до 5 млрд световых лет прогнозы ОТО не соответствуют реальности.
Загадка ускоренного расширения Вселенной до сих пор не решена — несмотря на 25 лет попыток. Прибегнув к Общей теории относительности (ОТО), ученые предложили феномен темной энергии, незримо способствующей этому процессу. Но насколько верна сама ОТО? Это и решили выяснить франко-швейцарские астрономы, изучив, как именно пространство-время искривляется поблизости от массивных объектов — так называемых гравитационных колодцев.
В своем исследовании они отталкивались от данных, собранных чилийским телескопом имени Виктора Бланко в ходе широкомасштабного Обзора темной энергии. Огромный архив содержит информацию о форме и местоположении миллиардов галактик, рассеянных по всему космосу. Она неоднократно использовалась для анализа распределения материи по Вселенной, но впервые — для непосредственного изучения деформаций самой ее ткани (то, что известно, как гравитационное линзирование).
Благодаря DES у ученых появилась возможность сравнить фактическое положение дел с предсказаниями столетней давности. Исследование стало беспрецедентным по масштабу: выборка достигла 100 миллионов галактик, расположенных на расстоянии 3,5, 5, 6 и 7 миллиардов световых лет от Земли.
Результаты оказались неожиданными: самые удаленные из галактик отлично ложились в теоретическую модель, искривляя пространство-время именно так, как предписывает ОТО. Но на расстоянии в 5 млрд световых лет и ближе гравитационные колодцы, создаваемые галактиками, оказались почему-то «немного мельче, чем предсказывал Эйнштейн». Именно в эту эпоху, как показывают наблюдения, расширение Вселенной стало заметно набирать скорость.
Данный факт натолкнул ученых на мысль, что «обмеление» гравитационных колодцев и ускорение «вселенской экспансии» могут быть жестко связаны друг с другом. Таким образом, разгадка одной из тайн неизбежно должна привести к раскрытию другой. Впрочем, масштаб несоответствия прогноза Эйнштейна реальности пока не превышает 3 сигм. Это много, но недостаточно для опровержения ОТО — для этого потребовалось бы отклонение в 5 сигм, что неизмеримо больше. Поэтому будущие исследования, которые уточнят или опровергнут выводы ученых, можно считать практически гарантированными.
Самое популярное
