Гравитация оставалась постоянной на протяжении всего существования Вселенной

Вселенная расширяется с самого своего момента рождения вследствие Большого взрыва, произошедшего 13,7 млрд лет назад. В течение первых 8 млрд лет скорость расширения была относительно стабильной, поскольку ее сдерживала сила гравитации. Однако астрономы определили, что около 5 млрд лет назад скорость расширения начала увеличиваться.

Общая теория относительности Эйнштейна подтверждалась многими экспериментами
Общая теория относительности Эйнштейна подтверждалась многими экспериментами, последний не стал исключением. Фото: Unsplash

Чтобы объяснить этот неожиданный феномен, была выдвинута гипотеза о таинственной силе, ответственной за ускорение расширения Вселенной — темной энергии. Но не все ученые были согласны с этой теорией. Критики темной энергии настаивали на том, что за расширение ответственна только гравитация, которая могла со временем измениться. Это довольно спорная гипотеза, которая ставит под сомнение общую теорию относительности Эйнштейна. Причем последняя была подтверждена многими способами. Где же правда?

Разногласие во взглядах

Общая теория относительности Эйнштейна, которую он завершил в 1915 году, описывает как кривизна пространства-времени меняется под действием гравитации. Более века эта теория точно предсказала почти все в нашей Вселенной: от орбиты Меркурия и гравитационного линзирования до существования черных дыр.

Почти полвека Общую теорию относительности Эйнштейна никто не подвергал сомнению. Но между 1960-ми и 1990-ми годами были обнаружены два разногласия, заставившие астрономов задуматься, не ошибался ли Эйнштейн. Во-первых, ученые заметили, что гравитационные эффекты массивных структур, таких как галактики и скопления галактик, не согласуются с их наблюдаемой массой.

Разногласие породило теорию о том, что пространство заполнено невидимой массой, взаимодействующей с привычной нам материей через силу тяжести. Между тем, наблюдаемое ускоренное расширение космоса породило теорию темной энергии и космологическую модель лямбда-холодной темной материи (модель Лямбда-CDM). Холодная темная материя — это интерпретация, где эта масса состоит из больших медленно движущихся частиц, тогда как Лямбда-CDM представляет темную энергию. Теоретически эти две силы составляют 95% общего содержания массы и энергии во Вселенной, но все попытки найти прямые их доказательства потерпели неудачу.

Очередное подтверждение теории Эйнштейна

Согласно новому исследованию международного сотрудничества Dark Energy Survey (DES), природа гравитации оставалась неизменной на протяжении всей истории Вселенной. Результаты трехлетнего исследования были представлены на Международной конференции COSMO’22, проходившей в Рио-де-Жанейро с 22 по 26 августа.

Чтобы узнать истину, члены DES использовали 4-метровый телескоп Виктора Бланко в обсерватории Серро Телоло в Чили для наблюдения за галактиками на расстоянии до 5 млрд световых лет. Ученые надеялись определить, изменялась ли гравитация за последние 5 млрд лет. Они также ознакомились с данными других телескопов, в том числе спутника Planck ESA, который с 2009 года картографирует космический микроволновый фон (CMB).

Они обратили внимание на то, как изображения содержали едва заметные искажения из-за темной материи, что создавало эффект гравитационной линзы. Как показало первое изображение, опубликованное космическим телескопом James Webb (JWST), ученые могут определить силу притяжения, проанализировав степень искажения изображения.

SMACS 0723
Первый снимок James Webb — SMACS 0723. Массивная группа скоплений галактик действует как увеличительное стекло для объектов позади них, включая слабые, далекие галактики. Источник: NASA

В общей сложности команда DES измерила формы более 100 млн галактик. Все наблюдения оказались соответствующими прогнозам Общей теории относительности, что в очередной раз подтвердило правоту Эйнштейна. Но разгадать тайну темной энергии ученым пока не удалось.

Ранее мы сообщали, как был разгадан главный парадокс Стивена Хокинга о черных дырах.

По материалам Physical Review

Только самые интересные новости и факты в нашем Telegram-канале!

Присоединяйтесь: https://t. me/ustmagazine

Американские сенаторы изучают финансовую ситуацию с космическим телескопом Chandra
Китайские астронавты вернулись на Землю после шести месяцев пребывания в космосе
Смерть NEOWISE: телескоп NASA упал в Индийский океан
Зерна жизни: ученые раскрыли тайну происхождения древней звездной пыли
Космическое световое шоу: Hubble сфотографировал галактику со сверхновой
Селфи спутника выявило повреждения, вызванные загадочным столкновением
Ни единого следа: Hubble и James Webb не нашли экзопланет у Веги
Сверхмощный джет черной дыры Центавра А достигает 94% от скорости света
Восстановление озонового слоя Земли в 2024 году достигло годового максимума
Спутник увидел результат цунами в Гренландии