ზოგადი ფარდობითობა გალაქტიკურ მასშტაბებში შემოწმდა – აინშტაინი კვლავ მართალი აღმოჩნდა
This image is packed full of galaxies! A keen eye can spot exquisite ellipticals and spectacular spirals, seen at various orientations: edge-on with the plane of the galaxy visible, face-on to show off magnificent spiral arms, and everything in between. The vast majority of these specks are galaxies, but to spot a foreground star from our own galaxy, you can look for a point of light with tell-tale diffraction spikes. The most alluring subject sits at the centre of the frame. With the charming name of SDSSJ0146-0929, the glowing central bulge is a galaxy cluster — a monstrous collection of hundreds of galaxies all shackled together in the unyielding grip of gravity. The mass of this galaxy cluster is large enough to severely distort the spacetime around it, creating the odd, looping curves that almost encircle the cluster. These graceful arcs are examples of a cosmic phenomenon known as an Einstein ring. The ring is created as the light from a distant objects, like galaxies, pass by an extremely large mass, like this galaxy cluster. In this image, the light from a background galaxy is diverted and distorted around the massive intervening cluster and forced to travel along many different light paths towards Earth, making it seem as though the galaxy is in several places at once.
მეცნიერებმა უპრეცედენტო სიზუსტით დააფიქსირეს მთლიანი გალაქტიკის მიერ ცარიელი სივრცის გამრუდება. შედეგად, ნათელი ხდება, რომ აინშტაინის ფარდობითობის ზოგადი თეორია უზუსტესია სუპრზომების მასშტაბშიც კი.
ასეთი შედეგი არც არავის გაჰკვირვებია. თუმცა, შესაძლოა, ფარდა ახადოს სამყაროს არაერთ უდიდეს საიდუმლოებას.
იმის გასარკვევად, როგორ ამრუდებდა სინათლეს ახლომდებარე გალაქტიკა ალბერტ აინშტაინის გრავიტაციის განმარტების მიხედვით, მკვლევრებმა ევროპის სამხრეთული ობსერვატორიის (ESO) ძალიან დიდი ტელესკოპის (VLT) და NASA-ს ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპის მონაცემები გამოიყენეს.
პრინციპში, ეს ექსპერიმენტი წარმოადგენდა 1915 წელს ჩატარებული ცნობილი ტესტის დიდმასშტაბიან ვერსიას. მაშინ, სერ არტურ ედინგტონმა დაბნელებული მზის უკან მდებარე ვარსკვლავთა სინათლის ქრონოლოგია გამოიყენა, რათა ეხილა, როგორ ამრუდებდა მასა სინათლის გზას.
შედეგებმა საზოგადოების სრული განცვიფრება გამოიწვია, ალბერტ აინშტაინს მთელ მსოფლიოში გაუთქვა სახელი და საფუძველი ჩაუყარა ზოგადი ფარდობითობის პრინციპს.
მას შემდეგ, იგივე ექსპერიმენტი არაერთხელ ჩატარდა, მაგრამ მხოლოდ ისეთ ობიექტთათვის, რომელთა ზომებიც ვარსკვლავისას არ აღემატებოდა.
არ არსებობდა საფუძველი, რომ აინშტაინის ცნობილი თეორია არასწორი იქნებოდა უფრო დიდი ობიექტებისათვის.
„ზოგადი ფარდობითობა დასძენს, რომ მასიური ობიექტები დრო-სივრცის დეფორმაციას ახდენს. ეს იმას ნიშნავს, რომ როცა სინათლე სხვა გალაქტიკის სიახლოვეს ჩაივლის, მისი გზა მრუდდება“, — ამბობს პორტსმუთის უნივერსიტეტის ასტრონომი თომას კოლეტი.
მიუხედავად იმისა, რომ მთლიანი გალაქტიკის ლინზირების ეს მეთოდი პრაქტიკაში აქამდეც გამოუყენებიათ, ამ დრომდე არავის გაუზომავს ამ ფენომენის მიერ წარმოქმნილი აბსოლუტური გამრუდების ზუსტი მაჩვენებელი.
ამისათვის, მკვლევართა ჯგუფმა გამოიყენა გალაქტიკა ESO325-G004, რომელიც ჩვენთან შედარებით ახლოს, 500 მილიონი სინათლის წლის მანძილზე მდებარეობს. ეს მანძილი კოსმოსური თვალსაზრისით უბრალოდ გზის მეორე მხარეა.
E325 იმდენად აბნელებდა მეორე, მის უკან მდებარე გალაქტიკას, რომ ამ უკანსკნელის სინათლე იძულებული იყო მისთვის გვერდიდან შემოევლო.
გალაქტიკა E325-ის მასის გასარკვევად, ასტრონომებმა მისი შემადგენელი ვარსკვლავების სიჩქარე გაზომეს, რისთვისაც კოლექტიურ გრავიტაციასა და ვარსკვლავთა ინერციას შორის არსებული ურთიერთქმედება გამოიყენეს.
ამის შემდეგ, ეს მასა შეადარეს ჰაბლის კოსმოსური ტლესკოპით დაფიქსირებულ ძლიერი ლინზირების ამსახველ ფოტოს.
შედეგი ზუსტად ის აღმოჩნდა, რასაც ზოგადი ფარდობითობა ბრძანებს, დაახლოებით 9 პროცენტით. მსგავსი ტესტიდან ზუსტად ასეთი შედეგი იყო მოსალოდნელი.
„ეს გახლავთ ამ დრომდე ყველაზე ზუსტი ტესტი, რაც კი მზის სისტემის მიღმა არსებულ რომელიმე ობიქტზე, ამ შემთხვევაში გალაქტიკაზე ჩატარებულა ზოგადი ფარდობითობის შესამოწმებლად“, — აღნიშნავს კოლეტი.
პრაქტიკული მიზნებისთვის, სოლიდური შედეგების ქონა ასტრონომებს იმის დამატებით მტკიცებულებას აძლევს, რომ გალაქტიკებზე დაყრდნობით, გრავიტაციული ლინზირებით მიღებული შედეგები ისეთივე ზუსტია, როგორც აქამდე მიაჩნდათ.
მაგრამ რეალურად, კიდევ ერთხელ დასტურდება, რომ აინშტაინი მართალი იყო. ეს საქმე ფიზიკოსთა მეორე უსაყვარლესი გატაცებაა. პირველი ადგილზეა იმის დამტკიცება, რომ აინშტაინი ცდებოდა.
შედეგებში დაფიქსირებულ ნებისმიერ მცირე გადახრას შეუძლია წარმოაჩინოს თეორიები, რომლებიც შეეცდებოდა აეხსნა, რატომ ფართოვდება სამყარო აჩქარებული მაჩვენებლით. ეს კი ალბათ ცოტა რამეს მაინც გვეტყოდა ისეთი რამეების ბუნებაზე, როგორიც არის ბნელი ენერგია; მეცნიერთა აზრით, გასაღები სწორედ ამ უკანასკნელში დევს.
აინშტაინის თეორიის ირგვლივ ალბათ კიდევ მრავალი ექსპერიმენტი ჩატარდება. საინტერესოა, შეძლებს რომელიმე მათგანი იმის დამტკიცებას, რომ სახელგანთქმული ფიზიკოსი ცდებოდა? მიუხედავად არაერთი მცდელობისა, ამ დრომდე ეს ვერავინ შეძლო.
კვლევა ჟურნალ Science-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.