Міжнародна команда вчених реконструювала закони гравітації, щоб отримати більш точне уявлення про Всесвіт та його будову.
Стандартна модель космології заснована на загальній теорії відносності, яка описує гравітацію як згинання або викривлення простору й часу. Хоча було доведено, що рівняння Ейнштейна добре працюють у нашій Сонячній системі, вони не були підтверджені спостереженнями для всього Всесвіту.
Тепер міжнародна група космологів змогла перевірити теорію гравітації Ейнштейна в космічному просторі.
Для цього вони вивчили нові дані спостережень з космічних і наземних телескопів, які вимірюють розширення Всесвіту, а також форми й розподіл далеких галактик.
У дослідженні, опублікованому в журналі Nature Astronomy, розглядається питання про те, чи може модифікація загальної теорії відносності допомогти розв'язати деякі з відкритих проблем, з якими стикається стандартна модель космології.
Професор Казуя Кояма з Інституту космології та гравітації при Портсмутському університеті каже: "Ми знаємо, що розширення Всесвіту прискорюється, але для того, щоб теорія Ейнштейна працювала, нам потрібна ця загадкова космологічна постійна".
"Різні вимірювання швидкості космічного розширення дають нам різні відповіді, також відомі як напруга Габбла. Щоб спробувати боротися з цим, ми змінили відносини між матерією й простором і вивчили, наскільки добре ми можемо обмежити відхилення від прогнозів загальної теорії відносності. Результати виявилися багатообіцяльними, але ми все ще далекі від рішення".
Можливі модифікації рівняння загальної теорії відносності укладені в трьох феноменологічних функціях, що описують розширення Всесвіту, вплив гравітації на світло та вплив на матерію. Використовуючи статистичний метод, відомий як байєсівський висновок, команда вперше реконструювала ці три функції одночасно.
"Часткова реконструкція цих функцій була проведена в останні 5-10 років, але у нас не було достатньо даних для точної реконструкції всіх трьох функцій одночасно", - додає професор Кояма.
"Ми виявили, що сучасні спостереження стають досить хорошими, щоб отримати межу відхилень від загальної теорії відносності. Але водночас ми виявили, що дуже важко розв'язати цю проблему, яку ми маємо в стандартній моделі, навіть шляхом розширення нашої теорії гравітації".
"Одна із захопливих перспектив полягає в тому, що через кілька років у нас буде набагато більше даних від нових зондів. Це означає, що ми зможемо продовжувати покращувати обмеження на модифікації загальної теорії відносності за допомогою цих статистичних методів".
Майбутні місії дадуть змогу отримати високоточну тривимірну карту скупчень матерії у Всесвіті, які космологи називають великомасштабною структурою. Це дасть змогу отримати безпрецедентне уявлення про гравітацію на великих відстанях.
Професор Левон Погосян з Університету Саймона Фрейзера в Канаді каже, що "зараз, коли настає ера високоточної космології, ми стоїмо на порозі отримання високоточних знань про гравітацію в космологічних масштабах. Поточні дані вже малюють цікаву картину, яка, якщо буде підтверджена з більшою обмежувальною силою, може прокласти шлях до розв'язання деяких відкритих проблем у космології".
Коментарі
Дописати коментар