Einstein viste sig at have ret i en anden galakse

Et internationalt team af astronomer har foretaget den mest præcise tyngdekraftstest uden for vores eget solsystem.

Ved at kombinere data taget med NASAs Hubble -rumteleskop og European Southern Observatory's Very Large Telescope, deres resultater viser, at tyngdekraften i denne galakse opfører sig som forudsagt af Albert Einsteins generelle relativitetsteori, bekræfter teoriens validitet på galaktiske skalaer.

I 1915 foreslog Albert Einstein sin generelle relativitetsteori (GR) for at forklare, hvordan tyngdekraften fungerer. Siden har GR bestået en række test med høj præcision inden for solsystemet, men der har ikke været nogen præcise test af GR på store astronomiske skalaer.

Det har været kendt siden 1929, at universet ekspanderer, men i 1998 viste to hold astronomer, at universet ekspanderer hurtigere nu, end det var tidligere. Denne overraskende opdagelse - som vandt Nobelprisen i 2011 - kan ikke forklares, medmindre universet for det meste består af en eksotisk komponent kaldet mørk energi. Imidlertid, denne fortolkning er afhængig af, at GR er den korrekte tyngdekraftsteori på kosmologiske skalaer. Test af tyngdekraftens langdistanceegenskaber er vigtigt for at validere vores kosmologiske model.

Et team af astronomer, ledet af Dr. Thomas Collett fra Institute of Cosmology and Gravitation ved University of Portsmouth, brugte en nærliggende galakse som en gravitationslinse til at lave en præcis test af tyngdekraften på skalaer i astronomisk længde.

Dr. Collett sagde:"Generel relativitet forudsiger, at massive objekter deformerer rumtid, det betyder, at når lyset passerer nær en anden galakse, afbøjes lysets vej. Hvis to galakser er justeret langs vores synsfelt, kan dette give anledning til et fænomen, kaldes stærk gravitationslinse, hvor vi ser flere billeder af baggrundsgalaksen. Hvis vi kender massen af ​​forgrundsgalaksen, så fortæller mængden af ​​adskillelse mellem de flere billeder os, om generel relativitet er den korrekte tyngdekraftsteori på galaktiske skalaer. "

Et par hundrede stærke gravitationslinser kendes, men de fleste er for fjerne til præcist at måle deres masse, så de kan ikke bruges til at teste GR nøjagtigt. Imidlertid, galaksen ESO325-G004 er blandt de nærmeste objektiver, 500 millioner lysår fra Jorden.

Dr. Collett fortsætter:"Vi brugte data fra Very Large Telescope i Chile til at måle, hvor hurtigt stjernerne bevægede sig i E325 - dette lod os udlede, hvor meget masse der skal være i E325 for at holde disse stjerner i kredsløb. Vi sammenlignede derefter dette masse til de stærke linsebilledadskillelser, som vi observerede med Hubble -rumteleskopet, og resultatet var præcis, hvad GR forudser med 9 procent præcision. Dette er den mest præcise ekstrasolare test af GR til dato, fra kun en galakse. "

"Universet er et fantastisk sted med sådanne linser, som vi derefter kan bruge som vores laboratorier, "tilføjer teammedlem professor Bob Nichol, Direktør for Institut for Kosmologi og Gravitation. "Det er så tilfredsstillende at bruge de bedste teleskoper i verden til at udfordre Einstein, kun for at finde ud af, hvor ret han havde. "

Forskningen offentliggøres i dag i tidsskriftet Videnskab .