Группа европейских астрономов выполнила самую точную на данный момент проверку Общей теории относительности Эйнштейна (ОТО) вне Млечного Пути. В этом им помог спектрограф интегрального поля MUSE, установленный на Очень Большом телескопе ESO, а также космическая обсерватория Hubble.
При помощи MUSE ученые измерили скорость движения звезд в эллиптической галактике ESO 325-G004. На основе этих данных они вычислили ее общую массу. Затем ученые воспользовались данными телескопа Hubble, чтобы с высокой точностью определить угловой размер создаваемого гравитацией ESO 325-G004 кольца Эйнштейна.
ОТО предсказывает, что тела деформируют пространство-время вокруг себя, что приводит к отклонению лучей света и появлению различных оптических феноменов. Например, гравитация может заставить свет, идущий от более далекого фонового объекта, двигаться несколькими различными путями. Если объекты находятся на одной линии по отношению к Земле, свет может искажаться таким образом, что образует характерный светящийся круг.
Подобный эффект может наблюдаться лишь у очень массивных объектов. На сегодняшний день астрономам известно несколько сот сильных гравитационных линз, но большинство слишком далеки от нас, чтобы можно было бы точно измерить их массу. ESO 325-G004 — одна из ближайших к нам гравитационных линз, она находится на расстоянии «всего» 450 млн световых лет от Солнца.
Изучив кольцо Эйнштейна вокруг ESO 325-G004 астрономы измерили степень искажения световых лучей, а следовательно и пространства-времени, создаваемое ее гигантской массой. Затем они сравнили полученное значение с результатами расчета массы галактики. Проверка показала, что гравитационные силы действуют так, как и предсказывает ОТО. Степень неопределенности составила всего 9%. На сегодняшний день это самая точная проверка ОТО, выполненная на расстояниях, превышающих Млечный Путь.
По словам исследователей, результаты проверки могут иметь важное значение для альтернативных моделей гравитации, предлагающих другие объяснения ускоренного расширения Вселенной. Большинство этих моделей предсказывают, что влияние гравитации на кривизну пространства-времени зависит от масштаба, то есть, что силы гравитации в космологических масштабах ведут себя не так, как на меньших масштабах, например, в Солнечной системе. Однако имеющиеся данные пока что не подтверждают этого.
По материалам http://www.eso.org/public/russia/news/eso1819/
