A távoli galaxisok felsorakoznak Einstein általános relativitáselméletének támogatására

Az egyes galaxisok 3D helyzetére és alakjára vonatkozó információk segítettek mérni a távolsági galaxisokhoz viszonyított elrendezés nagyságát. Köszönetnyilvánítás: KyotoU/Jake Tobiyama

A tudósok megerősítették, hogy a galaxisok belső elrendezése kozmikus léptékben képes vizsgálni a sötét anyagot és a sötét energiát, ami hatalmas térbeli léptékeken támogatja az általános relativitáselméletet. A sötét energia és a kozmikus gyorsulás természete azonban továbbra is megoldatlan.

Einstein egyetértően bólintott. Az általános relativitáselmélet még a világegyetem legtávolabbi régióira is alkalmazható.

Most a nemzetközi kutatóintézetek, köztük a Kiotói Egyetem tudósai megerősítették, hogy a galaxisok belső elrendezése olyan tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek lehetővé teszik, hogy a sötét anyag és a sötét energia kozmikus léptékű szondája legyen.

Azáltal, hogy bizonyítékokat gyűjtöttek arra vonatkozóan, hogy a több tízmillió fényévnyire lévő galaxisok eloszlása ​​ki van téve a sötét anyag gravitációs hatásainak, a csapatnak sikerült hatalmas térbeli skálákon tesztelnie a gravitáció általános elméletét. A nemzetközi csapat 1,2 millió galaktikus megfigyelés archivált adatai alapján elemezte a galaxisok helyzetét és tájolását. Az egyes galaxisokra vonatkozóan rendelkezésre álló 3D-s helyzetinformációk segítségével az eredményül kapott statisztikai elemzés kvantitatívan jellemezte, hogy a távoli galaxisok orientációja milyen mértékben igazodik.

„Ezt az igazítást, amely főként a közeli objektumokkal való kölcsönhatás eredménye, szisztematikus zajnak tekintették a gyenge lencsehatás mérése során” – mondja Atsushi Taruya vezető szerző, a kiotói Yukawa Elméleti Fizikai Intézet munkatársa.

„Sikerült megmérnünk azt a sebességet is, amellyel a galaxisok eloszlása ​​a gravitáció következtében fokozatosan sűrűsödik, ami összhangban van az általános relativitáselmélettel” – mondja Teppei Okumura, az Academia Sinica Csillagászati ​​és Asztrofizikai Intézet munkatársa.

„Kutatásunk bebizonyította az általános relativitáselméletet a távoli univerzumban, de a sötét energia természete vagy a kozmikus gyorsulás eredete továbbra is tisztázatlan” – teszi hozzá Okumura.

Az archivált adatok – amelyeket a Sloan Digital Sky Survey és a Baryon Oscillation Spectroscopic Survey segítségével szereztünk be – három mintagalaxisból állnak, amelyeket fényességük és távolságuk alapján választottak ki. Ezen túlmenően az egyes galaxisok 3D-s helyei és alakinformációi segítettek a távoli galaxisokhoz viszonyított elrendezés nagyságának mérésében.

A csapat modelleredményeit elméleti számítások támasztották alá, és Taruya és Okumura erős bizonyítékot adtak arra vonatkozóan, hogy ezeknek a galaxisoknak az orientációja összefügg, ami erősebben alátámasztja az általános relativitáselméletet kozmológiai skálán.

A jelenlegi törekvések, mint például a Subaru Telescope projekt, kiváló minőségű, nagy felbontású megfigyelési adatokat biztosítanak majd. Ez innovatív kozmológiai kutatásokhoz vezet majd, amelyek belső igazítást alkalmaznak, hogy megvilágítsák a sötét energia természetét” – jegyzi meg Taruya.

Hivatkozás: „Az SDSS-galaxisok térbeli vöröseltolódásának elliptikus korrelációiból eredő növekedési rátára vonatkozó első korlátozások 0,16-nál a[{” attribute=””>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48