بهترین تست نسبیت عام در مقیاس‌های کهکشانی

محققان دانشگاه پورتموث بریتانیا به سرپرستی توماس کالت در یک آزمایش ، دو کهکشان دور که یکی از آنها در برابر دیگری قرار دارد را بررسی کرده و متوجه شدند نسبیت در این مقیاس نیز اعتبار دارد.
این آزمایش توسط مشاهده کهکشان شناخته شده ای به نام ESO 325-G004 در فاصله ۴۵۰ میلیون سال نوری انجام شد.

در این پژوهش از تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ VLT استفاده شده است.محققان از روش‌های مختلف اندازه گیری (مثل سنجش سرعت نور لبه ستارگان و سیستم لنز گرانشی) استفاده کردند.

شواهد نشان داد نوری که از کهکشان دورتر که پشت ESO 325-G004 در خط دید ما قرار دارد، توسط گرانشی که این کهکشان ایجاد می کند ، خمیده می‌شود. این پدیده حلقه انیستین نام دارد.
توماس کالت ،اخترفیزیکدان دانشگاه پورتموث و سرپرست تیم پژوهش می گوید:شعاع این حلقه بستگی به انحراف فضا-زمان توسط کهکشان دارد.

نسبیت عام – که توصیف درک مدرن ما از گرانش به عنوان انحنایی که جرم در زمان فضا ایجاد می‌کند می‌باشد (در منظومه شمسی ما گسترده شده است).

اما تست‌های کمی در مقیاس هزاران یا میلیون‌ها سال نوری وجود دارد. دقیقا این مقیاس‌ها مربوط به نظریه‌های گرانش اصلاح شده است، که جایگزینی برای وجود ماده تاریک است. آنها پیش‌بینی می‌کنند که گرانش رفتارهای متفاوتی در فاصله‌های دور نسبت به آنچه در منظومه شمسی ما رخ می‌دهد، داشته باشد. در حالی که برخی از آزمایشات بر روی مقیاس‌های کهکشانی انجام شده است، آنها به اندازه کافی قوی نیستند تا مانع گرانش اصلاحی شوند.

در حال حاضر مطالعه‌ای که به وسیله توماس کالت (دانشگاه پورتسموث، انگلستان) در 22 ژوئن انجام شده، چنین آزمایش‌هایی را با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل و مشاهدات تلسکوپهای بسیار بزرگ از یک لنز گرانشی انجام داده است. نور از یک کهکشان ستاره‌ای شکل که فقط 3 میلیارد سال عمر دارد،از طریق یک کهکشان نزدیک آن عبور می‌کند، گرانش آن به عنوان یک لنز عمل می‌کند و نور پس زمینه را به صورت یک دایره آبی خم می‌کند.

لنز گرانشی: حلقه انیشتین
یک تصویر از کهکشان نزدیک ESO 325-G004، با استفاده از داده‌های جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا / ESA و ابزار MUSE در تلسکوپ بسیار بزرگ ESO گرفته شده است. این شکل نشان‌دهنده حلقه انیشتین ناشی از نوردهی از یک منبع دورتر است که توسط لنز ESO 325-004 که بعد از تفریق نور لنز در پیش زمینه قابل مشاهده است.
ESO / ESA / Hubble / NASA

این اینفوگرافی مقایسه دو روش استفاده شده برای اندازه‌گیری جرم کهکشان ESO 325-G004 را مقایسه می‌کند.
ESA / Hubble / ESO / NASA

https://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/test-general-relativity-galaxy-scale/