Un nou studiu, pentru prima dată, validează teoria relativității generale a lui Einstein într-o galaxie îndepărtată.
Acest studiu susține înțelegerea actuală a gravitației şi oferă mai multe dovezi a existenţei materiei şi a energiei întunecate – două concepte misterioase pe care oamenii de ştiinţă le cunosc numai indirect prin observarea efectelor lor asupra obiectelor cosmice.
Teoria relativităţii generale a lui Albert Einstein (en), publicată în 1916, explică modul în care gravitatea reprezintă rezultatul unui concept cunoscut sub numele de țesătură spaţio-temporală.
Simplu vorbind, teoria prezice cât de tare masa unui obiect – în acest caz, o galaxie – curbează spațiul-timpul.
De la momentul când teoria a fost publicată pentru prima dată, ea a fost testată de mai multe ori în sistemul nostru solar.
Vedeţi şi: Deja Oficial: Au fost detectate undele gravitaţionale, Einstein a avut dreptate
Dar acest nou studiu, realizat de o echipă internaţională de astronomi condusă de Thomas Collett de la Institutul de Cosmologie şi Gravitaţie de la Universitatea din Portsmouth, în Regatul Unit, este primul test precis al relativităţii generale pe o scară astronomică mare, au spus cercetătorii.
Vedeţi şi: Pentru prima dată, “Acțiunea Înfricoșătoare” a lui Einstein a fost demonstrată la scară mare
Folosind datele de la telescopul spaţial Hubble al NASA şi telescopul Very Large Telescope (en) al Observatorului European din Chilie, echipa de cercetare a descoperit că gravitatea se comportă în același mod într-o galaxie îndepărtată, aşa precum o face în sistemul nostru solar – aşa cum prezice teoria lui Einstein.
Cercetătorii au testat presupunerea că “aceleaşi legi fizice pe care le vedem lucrând aici pe Pământ sunt adevărate oriunde altundeva”, a declarat pentru Space.com Terry Oswalt (en), astronom şi președinte al științelor fizice la Universitatea Aeronautică Embry-Riddle din Florida.
Verificarea relativității generale “la toate scările posibile (în special la scara cea mai mare), este fundamentală pentru fizica în ansamblu şi cosmologie în particular”, a adăugat Oswalt, care nu a fost implicat în noul studiu.
În validarea relativităţii generale, concluziile, de asemenea, servesc ca dovezi suplimentare pentru existenţa materiei şi energiei întunecate, a declarat Collett (en).
Materia şi energia întunecată sunt printre cele două “lucruri ciudate” care există în modelul standard al cosmologiei, a spus Collett (en).
Vedeţi şi: 18 Cele mai mari întrebări şi fenomene din fizică rămase nesoluționate
Modelul standard este o teorie care descrie modul în care forțele şi particulele fundamentale funcționează şi se comportă împreună, şi are ca scop explicarea observațiilor şi experimentelor noastre.
Cu toate acestea, insuficienţa înţelegerii şi explicației a materiei şi energiei întunecate, “cele două mari mistere din cosmologia de astăzi”, conform lui Oswalt, îi determină pe unii să pună la îndoială modelul standard.
“Mă îndoiesc că astronomii vor renunţa la modelul standard a cosmologiei în timpul apropiat”, a spus Oswalt (en).
Deci, în loc să abandoneze modelul standard cercetătorii caută “să facă modelele să explice mai exact datele observate”, a adăugat el.
În modelul standard, materia întunecată este necesară pentru a explica viteza de rotire a stelelor în jurul galaxiilor, iar energia întunecată, pentru a lămuri de ce universul se extinde din ce în ce mai repede, potrivit lui Collett.
Unii oameni de știință au sugerat că “teoriile de gravitație alternative”, după cum le-a descris Collett, ar putea elimina necesitatea unei materii şi a unei energii întunecate în modelul standard.
Totuşi, din cauza că această echipă a descoperit că gravitatea funcționează în afara sistemului nostru solar similar ca în interiorul lui, pentru moment se pare că înțelegerea noastră despre gravitate este corectă, iar materia şi energia întunecată se încadrează încă în motelul standard.
Collett a subliniat că acest studiu nu este o dovadă solidă a materiei şi energiei întunecate, dar servește ca o probă suplimentară că există.
Pentru a valida relativitatea generală în afara sistemului nostru solar pentru prima dată, echipa de cercetarea a folosit o lentilă gravitaţională puternică, o tehnică în care un obiect masiv – în acest caz, o galaxie – acţionează ca o lentilă uriaşă, curbând lumina atât de tare, încât imaginea unui obiect din spate, de asemenea, o galaxie, este distorsionată.
Această echipă de astronomi a folosit galaxia ESO 325-G004, deoarece ea este una dintre cele mai apropiate lentile de Pământ, la numai aproximativ 500 de milioane de ani-lumină distanţă.
Dacă cele două obiecte sunt bine aliniate, acest efect creează un inel de imagini al galaxiei de fundal, cunoscut sub numele de “inel Einstein”.
Raza acestui inel “este proporțională cu deformarea luminii”, spune Collett (en), “astfel încât, dacă măsurați raza inelului, puteţi măsura curbura [a spațiului-timp]”.
Pe lângă măsurarea curbei spaţiu-timp, cercetătorii au trebuit să determine masa galaxiei, deoarece relativitatea generală prezice ce curbură poate fi creată de o masă.
Ei au calculat această masă măsurând cât de repede stelele acestei galaxii călătoresc.
Apoi, prin compararea acestei mase cu curbura spațiului-timp, echipa a descoperit ceea ce relativitatea generală prezice pentru această masă sau galaxie.
Deci acum, din cât ştim, chiar şi în afara sistemului nostru solar, relativitatea generală este teoria corectă a gravitaţiei, a spus Collett (en).
Această echipă de astronomi speră să studieze galaxiile şi lentilele mai îndepărtate, pentru a verifica în continuare dacă gravitatea funcționează la fel în întregul cosmos.
“Aceasta este atât de plăcut să utilizez cele mai bune telescoape în lume, pentru a-l provoca pe Einstein, doar pentru a afla cât de corect era”, a spus într-o declaraţie Bob Nichol (en), directorul Institutului de Cosmologie şi Gravitate.
Lucrarea a fost publicată în revista Science.
Lasă un răspuns