Ogólna teoria względności ma problem? Analiza 100 milionów galaktyk wykazuje rozbieżności

Jedną z największych zagadek kosmosu jest fakt, iż wszechświat nie tylko bezustannie się rozszerza, ale także robi to coraz szybciej. Powszechnie przyjmuje się, że odpowiada za to ciemna energia. Problem w tym, że wciąż nie wiemy, czym ona tak naprawdę jest. Starając się rozwiązać tę zagadkę, naukowcy uważnie przyglądają się zachowaniu grawitacji zarówno w naszym bezpośrednim otoczeniu, jak i w odległym o miliardy lat świetlnych od nas wczesnym wszechświecie. Takie badania właśnie dostarczyły nam nowej zagadki.
Ogólna teoria względności ma problem? Analiza 100 milionów galaktyk wykazuje rozbieżności

Ogólna teoria względności opracowana przez Alberta Einsteina stanowi jak dotąd najlepszy opis grawitacji, jaki udało się ludzkości stworzyć. Od dekad naukowcy starają się ją podważyć, testując ją zarówno w warunkach laboratoryjnych, jak i w najbardziej ekstremalnych rejonach wszechświata, np. w otoczeniu supermasywnych czarnych dziur. Jak dotąd OTW z każdej takiej próby wychodzi obronną ręką.

Międzynarodowy zespół naukowców poinformował właśnie, że udało mu się wykryć pewne rozbieżności między przewidywaniami ogólnej teorii względności a danymi obserwacyjnymi zebranymi w ramach przeglądu nieba Dark Energy Survey.

Czytaj także: Kosmiczne soczewki przybliżają czarną dziurę na krańcach Wszechświata. Przewidział to Einstein, metodę opracowała Polka

Jak opisują w najnowszej pracy naukowcy, grawitacja zdaje się zachowywać nieco inaczej w odległym wszechświecie, a nieco inaczej obecnie. Możliwe zatem, że ogólna teoria względności nie sprawdza się przynajmniej w niektórych rejonach wszechświata.

Powszechnie przyjmuje się, że masywne obiekty zakrzywiają czasoprzestrzeń wokół siebie. Jeżeli tymi masywnymi obiektami są gwiazdy, galaktyki, czy też masywne czarne dziury, z dużych odległości możemy w ich otoczeniu obserwować zjawisko soczewkowania grawitacyjnego.

W ramach przeglądu nieba Dark Energy Survey naukowcy stworzyli mapę setek milionów galaktyk we wszechświecie, zarówno tych pobliskich, jak i tych odległych o miliardy lat świetlnych od nas. Analizując dane, naukowcy skupiali się przede wszystkim na odkształceniach czasoprzestrzeni wokół stu milionów galaktyk odległych od nas o 3,5, 5, 6 i 7 miliardów lat świetlnych, które następnie porównywali z przewidywaniami ogólnej teorii względności.

Czytaj także: Astronomowie odkrywają fascynującą soczewkę w kosmosie. Zawiera największy Krzyż Einsteina w historii

Ku zdumieniu naukowców okazało się, że studnie grawitacyjne wokół galaktyk znajdujących się 6 i 7 miliardów lat świetlnych od nas zachowują się zgodnie z przewidywaniami ogólnej teorii względności. W przypadku galaktyk znajdujących się 3,5 i 5 miliardów lat świetlnych od nas studnie grawitacyjne wydają się być płytsze, co prowadzi do pewnych odchyleń od przewidywań OTW.

Teoretycznie możliwe jest zatem, że grawitacja zachowuje się inaczej w różnych przedziałach odległości kosmologicznych. Tutaj jednak należy od razu zrobić pewne zastrzeżenie. Naukowcy wskazują, że odkryte przez nich nieścisłości w żaden sposób nie podważają ogólnej teorii względności, a jedynie wzbudzają zainteresowanie i prowokują do dalszych, bardziej szczegółowych badań. Tak się dobrze składa, że wkrótce naukowcy będą w stanie porównać te pomiary z pomiarami wykonywanymi obecnie przez teleskop kosmiczny Euclid. Ów nowy teleskop będzie miał dostęp do danych na temat 1,5 miliarda galaktyk. Możliwe zatem, że pozwoli on naukowcom dokładnie przyjrzeć się tym nieścisłościom w jednej z najważniejszych teorii naukowych w historii.