Далекие галактики выстраиваются в ряд в поддержку общей теории относительности Эйнштейна

Информация о трехмерном положении и форме каждой галактики помогла измерить величину выравнивания относительно удаленных галактик. Предоставлено: KyotoU/Джейк Тобияма

Ученые подтвердили, что внутреннее выравнивание галактик может исследовать темную материю и темную энергию в космическом масштабе, поддерживая общую теорию относительности в огромных пространственных масштабах. Однако природа темной энергии и космического ускорения остается нерешенной.

Эйнштейн кивал в знак согласия. Общая теория относительности применима даже к самым отдаленным областям Вселенной.

Теперь ученые из международных исследовательских институтов, в том числе Киотского университета, подтвердили, что внутреннее выравнивание галактик обладает свойствами, которые позволяют им быть мощным зондом темной материи и темной энергии в космическом масштабе.

Собрав доказательства того, что распределение галактик на расстоянии более десятков миллионов световых лет зависит от гравитационных эффектов темной материи, команде удалось проверить общую теорию гравитации в огромных пространственных масштабах. Международная команда проанализировала положения и ориентации галактик, полученные из архивных данных 1,2 миллиона галактических наблюдений. С помощью доступной трехмерной позиционной информации для каждой галактики результирующий статистический анализ количественно охарактеризовал, в какой степени ориентация удаленных галактик выровнена.

«Это выравнивание, которое в основном является результатом взаимодействия с близлежащими объектами, рассматривалось как систематический шум при измерении эффекта слабого линзирования», — говорит ведущий автор Ацуши Таруя из Института теоретической физики Юкавы в Киото.

«Нам также удалось измерить скорость, с которой распределение галактик становится все более плотным из-за гравитации, что согласуется с общей теорией относительности», — говорит Теппей Окумура из Института астрономии и астрофизики Academia Sinica.

«Наше исследование подтвердило общую теорию относительности в далекой Вселенной, но природа темной энергии или происхождение космического ускорения остаются нерешенными», — добавляет Окумура.

Архивные данные, полученные из Sloan Digital Sky Survey и Baryon Oscillation Spectroscopic Survey, состоят из трех выборочных галактик, отобранных по их яркости и удаленности. Кроме того, информация о трехмерном расположении и форме каждой галактики помогла измерить величину выравнивания относительно удаленных галактик.

Результаты моделирования группы были подтверждены теоретическими расчетами и дали Таруе и Окумуре убедительные доказательства того, что ориентации этих галактик связаны, демонстрируя более веские доводы в пользу общей теории относительности в космологическом масштабе.

Текущие усилия, такие как проект Subaru Telescope, обеспечат высококачественные данные наблюдений с высоким разрешением. Это приведет к инновационным космологическим исследованиям с использованием внутреннего выравнивания, чтобы пролить свет на природу темной энергии», — отмечает Таруя.

Ссылка: «Первые ограничения на скорость роста из эллиптических корреляций космического красного смещения галактик SDSS на 0,16 в[{» attribute=»»>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48