Датские астрономы проверили теорию относительности Эйнштейна и некоторые альтернативные теории на галактических скоплениях. Статья ученых появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе Университета Копенгагена и ScienceNOW.
В рамках работы ученых интересовало гравитационное красное смещение - сдвиг спектра видимого излучения в красный конец спектра под воздействием гравитации. Трудность в измерении этого параметра заключается в том, что помимо гравитационного красного смещения есть еще смещение, вызываемое расширением вселенной, которое много сильнее. Также мешает эффект Доплера из-за движения галактик в скоплении относительно друг друга.
Астрономы проанализировали данные о 8 тысячах скоплений, используя каталоги SDSS (Слоановского цифрового обзора неба). Ученые отдельно измеряли красное смещение, исходящие от центральных и крайних галактик скопления. Всего исследователи изучили более 120 тысяч галактик.
Свет, исходящий из центра скопления, должен подвергаться большему воздействию со стороны гравитации, чем свет, идущий от границы. Для каждого скопления этот эффект учесть достаточно сложно, поэтому ученые анализировали его статистически. Считая распределение скоростей внутри кластера случайным, они также учли эффект Доплера.
В результате ученым удалось установить, что полученное гравитационное смещение хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями как теории относительности, так и f(R)-гравитации - модифицированной теории гравитации, которая способна объяснить ускоренное расширение Вселенной без привлечения темной материи и темной энергии.
Сами ученые подчеркивают, что проведенные ими измерения - первое исследование такого рода без привлечения темной материи.