Vedci potvrdili, že vnútorné usporiadanie galaxií môže skúmať temnú hmotu a temnú energiu v kozmickom meradle, čo podporuje všeobecnú teóriu relativity v rozsiahlych priestorových mierkach. Povaha temnej energie a kozmického zrýchlenia však zostáva nevyriešená.

Einstein by súhlasne prikývol. Všeobecnú teóriu relativity možno aplikovať aj na tie najvzdialenejšie oblasti vesmíru.

Teraz vedci z medzinárodných výskumných inštitúcií, vrátane Kjótskej univerzity, potvrdili, že vnútorné zarovnanie galaxií má vlastnosti, ktoré im umožňujú byť silnou sondou temnej hmoty a temnej energie v kozmickom meradle.

Zhromaždením dôkazov, že distribúcia galaxií vzdialených viac ako desiatky miliónov svetelných rokov je vystavená gravitačným účinkom temnej hmoty, sa tímu podarilo otestovať všeobecnú teóriu gravitácie na rozsiahlych priestorových mierkach. Medzinárodný tím analyzoval polohy a orientácie galaxií, získané z archivovaných údajov z 1,2 milióna galaktických pozorovaní. S pomocou dostupných 3D informácií o polohe pre každú galaxiu výsledná štatistická analýza kvantitatívne charakterizuje, do akej miery je orientácia vzdialených galaxií zarovnaná.

„Toto zarovnanie, ktoré je výsledkom interakcií s blízkymi objektmi, sa považovalo za systematický šum pri meraní slabého efektu šošovky,“ hovorí hlavný autor Atsushi Taruya z Yukawského inštitútu pre teoretickú fyziku v Kjóte.

„Podarilo sa nám tiež zmerať rýchlosť, akou sa distribúcia galaxií stáva progresívne hustejšou v dôsledku gravitácie, čo je v súlade so všeobecnou teóriou relativity,“ hovorí Teppei Okumura z Inštitútu astronómie a astrofyziky Academia Sinica.

„Náš výskum preukázal všeobecnú relativitu vo vzdialenom vesmíre, ale povaha temnej energie alebo pôvod kozmického zrýchlenia zostáva nevyriešený,“ dodáva Okumura.

Archivované údaje – získané zo Sloan Digital Sky Survey a Baryon Oscillation Spectroscopic Survey – pozostávajú z troch vzoriek galaxií vybraných pre ich jas a vzdialenosť. Okrem toho 3D polohy a informácie o tvare pre každú galaxiu pomohli zmerať veľkosť zarovnania vzhľadom na vzdialené galaxie.

Modelové výsledky tímu boli podporené teoretickými výpočtami a poskytli Taruyovi a Okumurovi silný dôkaz, že orientácie týchto galaxií spolu súvisia, čo demonštruje silnejší prípad pre všeobecnú teóriu relativity v kozmologickom meradle.

Súčasné snahy, ako napríklad projekt Subaru Telescope, poskytnú vysokokvalitné pozorovacie údaje s vysokým rozlíšením. To povedie inovatívny kozmologický výskum využívajúci vnútorné zarovnanie na objasnenie podstaty temnej energie,“ poznamenáva Taruya.

Odkaz: „Prvé obmedzenia rýchlosti rastu z eliptických korelácií vesmírneho červeného posunu galaxií SDSS pri 0,16 a Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48