ภาพคอมโพสิตของกระจุกกาแล็กซี Abell 2744 หรือที่เรียกว่า บาคาร่าเว็บตรง Pandora’s Cluster ถ่ายโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลและจันทราและกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากในชิลี ก๊าซอินทราคลัสเตอร์ร้อนจะแสดงเป็นสีชมพู และภาพซ้อนทับสีน้ําเงินจะแมปตําแหน่งของสสารมืด (เครดิตภาพ: NASA, ESA, ESO, CXC และ D. Coe (STScI)/J. Merten (ไฮเดลเบิร์ก/โบโลญญา))
อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ชนะอีกครั้ง ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาได้พิสูจน์ให้เห็นถึงความแม่นยําในการ
ทํานายว่าแสงเดินทางจากกระจุกกาแล็กซีที่ห่างไกลที่สุดในจักรวาลอย่างไรตามการวัดใหม่
อย่างไรก็ตามการค้นพบนี้ยังไม่หักล้างทฤษฎีแรงโน้มถ่วงทางเลือกที่คิดค้นขึ้นเพื่อยกเลิกความต้องการพลังงานมืดซึ่งคิดว่าเป็นสาเหตุของการขยายตัวของจักรวาลอย่างรวดเร็วการค้นพบใหม่นี้มาจากการศึกษาแสงจากกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลหลายแสนแห่ง ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทํานายว่าความยาวคลื่นของแสงนี้จะถูกเลื่อนออกไปเล็กน้อยเนื่องจากมวลของกาแลคซี, ในผลที่เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงความโน้มถ่วง.
ผลกระทบนั้นวัดได้ยากมากเพราะมันเป็น redshift ที่เล็กที่สุดในสามประเภทโดย redshift ยังเกิดจากการเคลื่อนที่ของกาแลคซีและการขยายตัวของจักรวาลโดยรวม นักวิจัยได้อาศัยกาแลคซีจํานวนมากในตัวอย่าง Sloan Digital Sky Survey ซึ่งทําให้พวกเขาสามารถทําการวิเคราะห์ทางสถิติได้ [ฟิสิกส์บิด: 7 การค้นพบที่เหลือเชื่อ]ปริมาณของ redshift ที่พวกเขาพบว่าดูเหมือนจะเกิดจากแรงโน้มถ่วงเห็นด้วยกับการคาดการณ์ของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป
”เรามีการวัดมวลกระจุกดาวอย่างอิสระ ดังนั้นเราจึงสามารถคํานวณได้ว่าความคาดหวังสําหรับการเปลี่ยนสีแดงความโน้มถ่วงตามสัมพัทธภาพทั่วไปคืออะไร” Rados “มันเห็นด้วยกับการวัดผลกระทบนี้อย่างแน่นอน”
Wojtak เป็นผู้เขียนนําของบทความที่รายงานผลในวารสาร Nature ฉบับวันพรุ่งนี้ (29 กันยายน)เวลาอวกาศที่บิดเบี้ยวทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่เสนอโดยไอน์สไตน์ในปี 1916 ได้ปฏิวัติวิธีที่นักฟิสิกส์คิดเกี่ยวกับอวกาศและเวลา โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันรวมแนวคิดทั้งสองซึ่งคิดว่าเป็นอิสระไว้ในเอนทิตีเดียว และมวลชนไอน์สไตน์แสดงให้เห็นว่าส่งผลกระทบต่อเวลาอวกาศอย่างลึกซึ้งโดยการบิดเบี้ยว
ในกรณีที่คุณมีมวลขนาดใหญ่เหมือนกระจุกกาแล็กซีจะมีแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งและเวลาในอวกาศจะ
บิดเบี้ยวอย่างรุนแรงทําให้เวลาเคลื่อนที่เร็วขึ้น แสงที่ปล่อยออกมาในสภาพแวดล้อมนี้จะมีความถี่ที่แน่นอนซึ่งเกี่ยวข้องกับมาตราส่วนเวลา (หรือความแรงของแรงโน้มถ่วง) ของสภาพแวดล้อม เมื่อแสงนั้นเดินทางไปยังสภาพแวดล้อมใหม่ให้พูดกับกล้องโทรทรรศน์บนโลกที่มีแรงโน้มถ่วงต่ํากว่าและเวลาเคลื่อนที่ช้ากว่าความถี่ของแสงจะลดลง ความถี่ที่ลดลงจะเทียบเท่ากับความยาวคลื่นที่ยาวกว่าหรือแดงกว่า นี่คือการเปลี่ยนความโน้มถ่วง
นักฟิสิกส์ใช้เวลา 43 ปีในการตรวจจับหลักฐานของการเปลี่ยนความโน้มถ่วง การค้นพบนี้เกิดขึ้นในปี 1959 เมื่อนักวิจัยวัดความโน้มถ่วง redshift ในแสงรังสีแกมมาที่ปล่อยออกมาในห้องปฏิบัติการที่นี่บนโลก”นี่เป็นการทดลองที่ก้าวล้ํา” Wojtak
การศึกษาอื่น ๆ ยืนยันผลในดวงอาทิตย์และในดาวฤกษ์ใกล้เคียงขนาดเล็กที่เรียกว่าดาวแคระขาว ยังไม่มีใครสามารถตรวจจับหลักฐานการทํานายสัมพัทธภาพทั่วไปในระดับจักรวาลได้จนถึงขณะนี้”ในงานของเราเรานําเสนอเป็นครั้งแรกที่มีผลเหมือนกัน แต่ในระดับที่มีลําดับความสําคัญมาก” Wojtak “นี่เป็นเพียงผลกระทบเชิงสัมพัทธภาพทั่วไปเพียงอย่างเดียวที่ได้รับการสังเกตและยืนยันในท้องถิ่นบนโลกและในระดับที่สอดคล้องกับจักรวาล เรามีความเชื่อมโยงระหว่างขนาดท้องถิ่นของโลกและกระจุกกาแล็กซี”
ทฤษฎีทางเลือกการค้นพบนี้สนับสนุนทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ยึดมั่นอยู่แล้วซึ่งประสบความสําเร็จในการทํานายปรากฏการณ์จักรวาลจํานวนมากที่สังเกตได้ทั่วทั้งจักรวาลยังมีทฤษฎีการแข่งขันที่ได้รับการเสนอในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเพื่อรองรับการค้นพบที่แปลกประหลาดที่จักรวาลดูเหมือนจะมีมวลมากกว่าเพียงแค่สสารที่มองเห็นได้ที่เราเห็นและจักรวาลดูเหมือนจะเร่งการขยายตัวของมันขับเคลื่อนโดยแรงที่ไม่รู้จัก
ภายในกรอบของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปนักวิทยาศาสตร์ได้คิดค้นแนวคิดที่เรียกว่าสสารมืดและพลังงานมืดตามลําดับเพื่อจัดการกับปัญหาเหล่านี้ แต่นักวิจัยบางคนกล่าวว่าสิ่งประดิษฐ์ที่แปลกประหลาดเหล่านี้ไม่จําเป็นหากเราเพียงแค่ปรับแต่งทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเอง บาคาร่าเว็บตรง
