Испытание силы тяжести просто: выйдите из окна второго этажа и посмотрите то, что происходит. Намного более трудно проверить теорию Альберта Эйнштейна силы тяжести — общей теории относительности — который говорит, что серьезность объекта деформирует пространство и время вокруг этого. Несмотря на то, что исследователи доказали, что Общая теория относительности в масштабе солнечной системы, утверждая его в космических весах была более сложной. Это точно, что теперь сделала группа астрофизиков в Дании.
Исследователи, во главе с Радеком Войтаком из Института Нильса Бора в Копенгагенском университете, изложенном для испытания классического предсказания Общей теории относительности: тот свет потеряет энергию, поскольку это избегает поля тяготения. Чем более сильный область, тем больше энергетическая потеря, понесенная светом.
В результате фотоны испустили от центра группы галактики — крупный объект, содержащий тысячи галактик — должен потерять больше энергии, чем фотоны, прибывающие из края группы, потому что сила тяжести является самой сильной в центре. И так, свет, появляющийся из центра, должен стать более длинным в длине волны, чем свет, прибывающий из краев, перемещающихся к красному концу светового спектра. Результат известен как гравитационный redshifting.
Уоджтэк и его коллеги знали, что измерение гравитационного redshifting в единственной группе галактики будет трудным, потому что результат является очень маленьким и должен дразниться кроме redshifting, вызванного орбитальной скоростью отдельных галактик в группе и redshifting, вызванном расширением вселенной. Исследователи приблизились к проблеме путем усреднения данных, собранных от 8 000 групп галактики Слоаном Цифровой Обзор Неба. Надежда состояла в том, чтобы обнаружить гравитационное красное смещение «путем изучения свойств распределения красного смещения галактик в группах, а не путем рассмотрения красных смещений отдельных галактик отдельно», объясняет Уоджтэк.
Конечно же, исследователи нашли, что свет от групп был redshifted в пропорции к расстоянию от центра группы, как предсказано Общей теорией относительности. «Мы могли измерить небольшие различия в красном смещении галактик и видеть, что свет от галактик посреди группы должен был ‘сползать’ через поле тяготения, в то время как для света от отдаленных галактик было легче появиться», говорит Уоджтэк. Результаты кажутся онлайновыми сегодня по своей природе.
Помимо подтверждения Общей теории относительности, результаты сильно поддерживают Холодную Лямбдой модель Темной материи вселенной, уже популярную космологическую модель, согласно которой большая часть космоса составлена из невидимого материала, не взаимодействующего со звездами образования вопроса и планетами. Испытание также оказывает поддержку для темной энергии, таинственная сила, которая, кажется, выдвигает вселенную обособленно.Дэвид Спергель, астрофизик в Принстонском университете, поздравление Wojtak и его коллеги на «умном объединении» большого набора данных группы для обнаружения «тонкого результата». Спергель говорит, «Это – другая победа для Эйнштейна….
Это испытание группы предлагает, чтобы мы действительно жили в странной вселенной с темной материей и темной энергией, но тот, в котором теория Эйнштейна силы тяжести действительна на крупных масштабах».