03.10.2011 18:32
Galaktikaparved kinnitavad Einsteini teooriat
Taani astrofüüsikud tõestasid, et üldrelatiivsusteooria
kehtib ka Päiksesüsteemist suuremas kosmilises ruumis.
Gravitatsiooni testimiseks piisab kohvitassi üle lauaääre
lükkamisest. Palju keerulisem on aga testida Albert Einsteini gravitatsiooni
olemust seletavat üldrelatiivsusteooriat, mille
kohaselt kõverdab gravitatsioon ruumi ja aega.
Kuigi teadlased on varem tõestanud üldrelatiivsusteooria
paikapidavust Päikesesüsteemis, polnud siiani tõestatud selle kehtivust
suuremas kosmilises skaalas. Taani astrofüüsikud nüüd seda tegid.
Kopenhaageni ülikooli teadlased Radek Wojtaki juhtimisel
testisid üldrelatiivsusteooria väidet, mille järgi kaotab gravitatsiooniväljast
põgenev valgus energiat. Mida tugevam on gravitatsiooniväli, seda suurem on energiakaotus.
Selle tulemusel peaksid tuhandetest galaktikatest
koosneva tohutu massiga galaktikaparve keskmest kiirguvad footonid kaotama
rohkem energiat kui galaktikaparve servadelt tulevad footonid, sest keskmes on
gravitatsioon kõige tugevam. Seega peaks
galaktikaparve keskosa valgus olema ääreosa valgusest suurema lainepikkusega
ehk nihkunud spektri punase osa suunas. Seda efekti tuntakse gravitatsioonilise
punanihkena.
Wojtaki teadlasterühmal oli teada, et ühe galaktikaparve
piires on gravitatsioonilist punanihet mõõta keeruline, sest see on väga väike
ning lisaks tuleb seda eristada galaktikaparve moodustavate üksikute
galaktikate orbitaalkiiruse ja universumi paisumise poolt põhjustatud
punanihkest.
Probleemi lahendamiseks kasutasid teadlased projekti
Sloan Digital Sky Survey raames 8000 galaktikaparvest kogutud andmete
aritmeetilisi keskmisi. Wojtaki selgituste järgi uurisid nad gravitatsioonilise
punanihke avastamiseks parve moodustavate galaktikate punanihke jaotuse väärtusi,
mitte üksikute galaktikate punanihkeid eraldivõetuna.
Teadlased avastasid, et galaktikaparvedest tuleva valguse
punanihe oli proportsioonis valguse kaugusega parve keskosast, mis on
vastavuses üldrelatiivsusteooriaga. Wojtaki sõnul näitasid galaktikate
punanihke mõõtmised, et galaktikaparve keskosast tulev valgus pidi
gravitatsiooniväljast pääsemiseks kulutama rohkem energiat kui kaugemate
galaktikate valgus.
Uuring ilmus ajakirjas Nature.