Kosmiske hulrum og galaksehobe kan føre til Einstein

Det vil være muligt at bruge nye astronomiske kortlægninger af hundredtusinder af kosmiske hulrum og galaksehobe til at teste Einsteins relativitetsteori ved at lede efter små afvigelser i tyngdekraften på store afstande - en mulig forklaring på den mørke energi, der accelererer udvidelsen af univers. Det viser en ny undersøgelse fra Uppsala University, der blev offentliggjort i Fysisk gennemgang D , et videnskabeligt tidsskrift.

Kosmiske hulrum er mellemrum af millioner lysår på tværs, der indeholder færre og mere tyndt fordelt galakser end gennemsnittet. Mellem hulrum findes galaksehobe, de største kendte strukturer dannet i universet, så tung som en million milliarder solmasser. Tyngdekraften styrer, hvor hurtigt hulrum og galaksehobe vokser, samt deres tæthed.

Så vidt vi ved, tyngdekraften fungerer i henhold til Albert Einsteins generelle relativitetsteori, men teorien er endnu ikke præcisionstestet på meget store afstande og i sparsomme områder.

Forskere Martin Sahlén ved Institut for Fysik og Astronomi ved Uppsala Universitet og Joseph Silk ved Johns Hopkins University, Institut d'Astrophysique de Paris, Université Paris Diderot og University of Oxford, har beregnet, hvordan små afvigelser fra Einsteins relativitetsteori på store afstande kan påvirke antallet, størrelse og tæthed af kosmiske hulrum og galaksehobe.

"Resultaterne viser, at ved at tælle hulrum og klynger ved hjælp af næste generations satellitter og teleskoper, vi kan opdage afvigelser fra Einsteins teori så små som et par procent. Dette ville forbedre vores viden, flere hundrede gange om, hvordan tyngdekraften fungerer på store afstande i universet og måske endda forklarer mørk energi, ”siger Martin Sahlén.

Store kortlægninger giver nye muligheder

Forfatterne har tidligere vist, at den samtidige eksistens af det største kendte hulrum og den største kendte klynge er baseret på eksistensen af ​​mørk energi i universet.

Det er først i de senere år, at astronomiske kortlægninger af kosmos er blevet så store og detaljerede, at forskere er begyndt at være i stand til at udarbejde store kataloger over kosmiske hulrum. Opdagelsen giver nye muligheder for at studere mørk energi og tyngdekraft ved hjælp af de fremtidige store kortlægninger, der er planlagt til næste generations satellitter og teleskoper.

Store projekter som Euclid -satellitten, 4MOST teleskopet, Large Synoptic Survey Telescope og det gigantiske Square Kilometer Array radioteleskop vil kunne kortlægge millioner af hulrum og klynger i det næste årti, op til ti milliarder år tilbage i fortiden. Forskere ved Uppsala Universitet er involveret i arbejdet med 4MOST, Kvadratkilometer Array og Euclid.