אסטרונומים עשו את ניסוי הכבידה המדויק ביותר מחוץ למערכת השמש שלנו. באמצעות שילוב נתונים מטלסקופ החלל האבל של נאס"א והטלסקופ הגדול מאוד של ESO (המצפה האירופי הדרומי בצ'ילה) מראים החוקרים כי כוח הכבידה בגלקסיה זו מתנהג כפי שחזתה תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין. בכך התקבל אישור לתוקף התיאוריה בקני מידה גלקטיים
אמצעות שילוב נתונים מטלסקופ החלל האבל של נאס"א והטלסקופ הגדול מאוד של ESO (המצפה האירופי הדרומי בצ'ילה) מראים החוקרים כי כוח הכבידה בגלקסיה זו מתנהג כפי שחזתה תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין. בכך התקבל אישור לתוקף התיאוריה בקני מידה גלקטיים.
בשנת 1915 הציע אלברט איינשטיין את תורת היחסות הכללית (GR) כדי להסביר כיצד פועל כוח הכבידה. מאז עברה התיאוריה סדרת בדיקות דיוק גבוהה בתוך מערכת השמש, אבל עד כה לא בוצעו מדידות מדויקות של התנהגותה בקני מידה אסטרונומיים גדולים.
מאז 1929 ידוע כי היקום מתפשט, אבל בשנת 1998 שתי קבוצות של אסטרונומים הראו כי היקום מתפשט בקצב הולך וגדל. תגלית מפתיעה זו - שזכתה בפרס נובל ב - 2011 - אינה ניתנת להסבר אלא אם כן היקום מורכב בעיקר ממרכיב אקזוטי הנקרא אנרגיה אפלה. עם זאת, פרשנות זו מסתמכת על כך שתורת היחסות הכללית נכונה בקנה מידה קוסמולוגי, ולכן בדיקת תכונות הכבידה לטווח ארוך חשובה כדי לאמת את המודל הקוסמולוגי שלנו.
צוות של אסטרונומים, בראשות ד"ר תומאס קולט מהמכון לקוסמולוגיה וכבידה באוניברסיטת פורטסמות ', השתמש בגלקסיה סמוכה כעדשת כבידה כדי לבצע בדיקה מדויקת של כוח הכבידה על גלקסיות בקצה היקום.
ד"ר קולט אמר: "תורת היחסות הכללית מנבאת כי עצמים מסיביים מעוותים את המרחב-זמן, כלומר, כאשר האור עובר ליד גלקסיה אחרת, נתיב האור מוסט. אם שתי גלקסיות מתואמות לאורך קו הראייה שלנו, הדבר עלול לגרום לתופעה הנקראת חזית כבידה חזקה, שבה אנו רואים תמונות מרובות של גלקסיית הרקע, אם אנו מכירים את המסה של הגלקסיה הקרובה, הרי שכמות ההפרדה בין התמונות המרובות מספרת לנו אם תורת היחסות הכללית היא תיאוריה נכונה של כוח הכבידה בקני המידה הגלקטיים ".
כמה מאות עדשות כבידה חזקות ידועות, אך רובן רחוקות מכדי למדוד במדויק את המסה שלהם, ולכן הן לא יכולות לשמש כדי לבדוק במדויק את GR. עם זאת, הגלקסיה ESO325-G004 היא בין עדשות הכבידה הקרובות ביותר - 500 מיליון שנות אור מכדור הארץ.
ד"ר קולט ממשיך: "השתמשנו בנתונים מהטלסקופ הגדול מאוד בצ'ילה כדי למדוד את מהירות תנועת הכוכבים ב E325. הדבר זה מאפשר לנו להסיק כמה מסה חייבת להיות ב E325 כדי להחזיק את הכוכבים האלה במסלול. חישוב מבנה הגלקסיה הרחוקה שאורה הוגבר ועוות, קרוב לתחזית של תורת היחסות הכללית, בהפרש של 9%. זה אולי נשמע הרבה אבל זה הניסוי החיצוני המדויק ביותר של תורת היחסות הכללית עד כה, מגלקסיה אחת בלבד."
"היקום הוא מקום מדהים המספק עדשות שאנו יכולים להשתמש בהן כמעבדות שלנו", מוסיף חבר הצוות, פרופ 'בוב ניקול, מנהל המכון לקוסמולוגיה וכבידה באוניברסיטת פורטסמות'. "מרגש מאוד להשתמש הטלסקופים הטובים ביותר בעולם לאתגר איינשטיין, רק כדי לגלות איך התחזית שלו עומדת במבחן."
המחקר פורסם בכתב העת Science .
להודעה של החוקרים
עוד בנושא באתר הידען: