Математика, созданная Альбертом Эйнштейном более века назад, до сих пор остаётся ключом к пониманию законов гравитации. Недавнее исследование, ставшее одним из крупнейших испытаний общей теории относительности, подтвердило её актуальность, исследуя распределение почти 6 миллионов галактик за 11 миллиардов лет истории Вселенной.
Учёные наблюдали, как гравитация формирует космическую паутину — структуры из галактик и межгалактического вещества, которые противостоят расширению Вселенной. Развитие этой паутины, как оказалось, идеально совпадает с тем, что предсказывал Эйнштейн. Это исследование охватило почти всю историю космоса, доказывая, что теория работает как на огромных, так и на мельчайших масштабах. Результаты опубликованы в трёх препринтах на платформе arXiv и проходят рецензирование.
Гравитация — это сила, которая объединяет Вселенную. Мы знаем, что она зависит от массы объектов и искривляет пространство-время, но природа этой силы остаётся загадкой. Гравитационные поля, созданные тёмной материей, формируют нити космической паутины, по которой распределена большая часть материи во Вселенной. Пока что все наблюдения показывают, что общая теория относительности точно описывает эти процессы.
Чтобы лучше понять структуру и эволюцию Вселенной, команда учёных использует прибор Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), разработанный в Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли. С момента запуска в 2019 году DESI картирует миллионы галактик, изучая их движение, распределение и рост. Первые данные, собранные за год работы, уже позволили исследовать 5,7 миллиона объектов.
Анализ подтвердил, что космическая паутина развивается именно так, как предсказывает общая теория относительности. Без гравитации или с её избыточным количеством Вселенная выглядела бы иначе.
Кроме того, команда DESI продолжает работать над разгадками двух главных космических загадок — природы тёмной материи и тёмной энергии. Первая создаёт дополнительную гравитацию, а вторая ускоряет расширение Вселенной. На сегодняшний день известно, что тёмная материя составляет около 25% Вселенной, а тёмная энергия — 70%, но их сущность остаётся неясной.
К моменту завершения проекта DESI создаст карту, включающую данные о более чем 40 миллионах галактик и квазаров, что, возможно, откроет новые горизонты в изучении Вселенной.
Эти открытия стали возможны благодаря новому уровню точности приборов, а их результаты впечатляют. Вопросы, над которыми люди ломали головы десятилетиями, теперь начинают обретать конкретные очертания.