愛因斯坦的廣義相對論在另一個星系證明是對的

愛因斯坦的廣義相對論在另一個星系證明是對的

一個由天文學家組成的國際小組對太陽系外的引力進行了最精確的測試。

通過結合美國宇航局的哈勃太空望遠鏡和歐洲南方天文台的超大望遠鏡的數據，研究人員發現，這個星系的引力就像阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論所預測的那樣，證實了這個理論在星系尺度上的有效性。

1915年，阿爾伯特·愛因斯坦提出了廣義相對論(GR)來解釋重力是如何工作的。從那時起，GR已經通過了一系列在太陽系內部的高精度測試，但是還沒有在大型天文尺度上對GR進行精確的測試。

自1929年以來，人們就知道宇宙在膨脹，但在1998年，兩組天文學家發現，宇宙的膨脹速度比過去要快。這個驚人的發現——2011年獲得諾貝爾獎——無法解釋，除非宇宙主要是由一種叫做暗能量的奇異成分構成。然而，這種解釋依賴於GR作為宇宙尺度上的重力的正確理論。測試重力的遠距離特性對於驗證我們的宇宙模型是很重要的。

由朴茨茅斯大學宇宙學與引力研究所的托馬斯·科勒特博士領導的一個天文學家小組，利用附近的一個星系作為引力透鏡，在天文長度的尺度上對引力進行精確的測試。

科萊特博士說:「廣義相對論預言，質量巨大的物體會使時空變形，這意味著當光經過另一個星系時，光的路徑會發生偏移。」如果兩個星系沿著我們的視線排列，就會產生一種現象，叫做強引力透鏡，在那裡我們可以看到背景星系的多個圖像。如果我們知道前景星系的質量，那麼多重圖像之間的分離量告訴我們廣義相對論是否在星系尺度上是正確的引力理論

目前已知的引力透鏡有幾百個，但大多數都太遙遠，無法精確測量它們的質量，因此無法用來精確地測試GR.然而，ESO325-G004星系是距離地球5億光年的最接近的透鏡之一。

Collett博士繼續說:「我們使用了智利的超大望遠鏡的數據來測量在E325中恆星運動的速度——這讓我們可以推斷出在E325中有多少質量才能將這些恆星保持在軌道上。」然後我們將這個質量與我們用哈勃太空望遠鏡觀測到的強透鏡分離圖像進行了比較，結果就是GR預測的9%的精確度。這是迄今為止對GR進行的最精確的超太陽系測試，從一個星系開始。

「宇宙是一個神奇的地方，提供了這樣的透鏡，我們可以用它作為我們的實驗室，」研究小組成員、宇宙學和引力研究所所長Bob Nichol教授補充道。「用世界上最好的望遠鏡去挑戰愛因斯坦，結果卻發現他是多麼的正確，這讓人非常滿足。」

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