100 миллионов галактик ставят под сомнение общую теорию относительности: несовпадение в 3 сигма

Исследователи из Университета Женевы (UNIGE) и Университета Пола Сабатье, используя данные проекта Dark Energy Survey, предложили свежий взгляд на феномен расширения и ускоренного роста Вселенной, который остаётся одной из великих тайн науки. Специалисты пытались выяснить, остаются ли уравнения общей теории относительности Эйнштейна верными на пределе видимой Вселенной.

Сбор данных в рамках Dark Energy Survey дал учёным возможность изучить 100 миллионов галактик в четырёх разных этапах эволюции Вселенной. Эти наблюдения позволили понять, как изменялись гравитационные потенциалы с течением времени. «Мы увидели, что в далёком прошлом, 6–7 миллиардов лет назад, глубина гравитационных ям совпадала с расчётами Эйнштейна. Однако в более поздние периоды, около 3,5–5 миллиардов лет назад, мы обнаружили, что они чуть мельче, чем ожидал Эйнштейн», — рассказывает Исаак Тутусаус, ведущий автор исследования.


100 миллионов галактик ставят под сомнение общую теорию относительности: несовпадение в 3 сигма
Гравитационное линзирование удалённых галактик скоплением Abell 2390, наблюдаемое через космический телескоп Euclid. Источник: ESA / Euclid / Euclid Consortium / NASA, J.-C. Cuillandre (CEA Paris-Saclay), G. Anselmi

Эта эпоха, приближающаяся к современной, совпадает с началом ускоренного расширения Вселенной. «Наши данные демонстрируют несовпадение расчётов Эйнштейна с наблюдениями на уровне 3 σ. В физике такая степень расхождения вызывает интерес и требует углублённого анализа. Однако пока этого недостаточно для опровержения теории. Нам необходимо достичь уровня в 5 σ для радикальных выводов», — поясняет Камиль Бонвен, доцент кафедры теоретической физики факультета естественных наук UNIGE и руководитель исследования.

Для проверки этих результатов исследовательская команда намерена использовать свежие данные, полученные благодаря космическому телескопу Euclid, введённому в эксплуатацию год назад. Благодаря наблюдениям из Космоса, данные Euclid о гравитационном линзировании будут значительно точнее. Планируется, что в течение шести лет миссии он исследует приблизительно 1,5 миллиарда галактик. «Необходимо более точное измерение, чтобы подтвердить или оспорить первоначальные результаты и определить, остаётся ли теория относительности справедливой на огромных дистанциях», — добавляет Настасья Гримм, научный сотрудник и соавтор исследования UNIGE.

Гравитационное линзирование, представляющее собой эффект искривления света под действием гравитации, даёт учёным ценную информацию о структуре, эволюции и расширении Вселенной. Первое такое измерение, выполненное во время солнечного затмения в 1919 году, стало подтверждением теории Эйнштейна, которая предвидела отклонение света в два раза значительнее, чем допускал Исаак Ньютон, ввиду добавления Эйнштейном понятия деформации времени наряду с деформацией пространства.

Недавнее исследование может привести к более глубокому пониманию ускоренного расширения Вселенной и, возможно, к открытию новых законов физики на больших масштабах.

 

Источник: iXBT

Читайте также