Японские астрономы впервые проверили предсказания общей теории относительности на масштабах сопутствующих расстояний свыше 13 миллиардов световых лет. Для этого ученые использовали данные о почти трех тысячах галактик, исследованных спектрографом телескопа «Субару». Исследование опубликовано в журнале *Publications of the Astronomical Society of Japan *(препринт), кратко о нем сообщает пресс-релиз обсерватории.

Авторы построили трехмерную модель расположения галактик на основе красного смещения в их спектрах. Исследование проводилось в ближнем инфракрасном диапазоне, а ключевой для определения расстояний была линия Hα, соответствующая свечению нейтральных атомов водорода. Из-за того, что в красном смещении есть вклад как собственной скорости небесного тела, так и расширения Вселенной, возникает искажение (redshift-space distortion, RSD) определения расстояния до них, некоторые галактики при этом начинают «кучковаться», например. Статистически анализируя кластеризацию и собственные скорости галактик ученые получают дополнительную информацию о пространстве.

Teppei Okumura et al. / arXiv.org, 2015. Анизотропия в скоростях галактик

В частности, в количественное описание величины этого искажения входит параметр, значение которого будет отличаться для различных теорий гравитации, даже если те предсказывают одинаковую скорость расширения Вселенной. Ученые сопоставили предсказания нескольких таких теорий, в частности и общей теории относительности.

Ось ординат: скорость роста крупномасштабных структур (один из параметров RSD), абсцисса — красное смещение. Кривые на графике — предсказания различных модификаций теории гравитации. Красная точка — результат новой работы. Teppei Okumura et al. / arXiv.org, 2015

Результаты показали, что даже на красных смещениях свыше единицы ОТО в совокупности с параметрами современной космологической модели подтверждается. По словам авторов, это первый надежный результат на таких масштабах. Ранее аналогичные исследования искажений проводились лишь на сопутствующих расстояниях до 10 миллиардов световых лет, новая работа отодвигает эту планку до 12,4–14,7 миллиардов световых лет. В будущем, с помощью нового спектрографа (Prime Focus Spectrograph), у телескопа «Субару» появится возможность заглянуть и на большие дистанции.

Автор: Владимир Королёв