Ученые подтвердили теорию относительности Эйнштейна на новом космическом уровне

В течение более чем века теория относительности Альберта Эйнштейна выдерживает все испытания. Вновь её правильность подтверждена учеными, которые изучили более 1 500 сверхновых во Вселенной, чтобы наблюдать эффект замедления времени на космическом уровне. Исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv.org , показало, что чем дальше от нас находится объект, тем сильнее проявляется это замедление.

Замедление времени, предсказанное Эйнштейном, заключается в том, что для объектов, движущихся с огромной скоростью, время идет медленнее. Этот эффект особенно заметен при скорости, приближающейся к скорости света. Наблюдатели со стороны видят, как движущийся объект замедляется, хотя для самого объекта время течет обычно. Этот парадоксальный эффект был неоднократно проверен на объектах от спутников Земли до далеких галактик.

Исследование ученых из Университета Квинсленда в Австралии и их коллег из других институтов, используя данные Dark Energy Survey (DES), добавило новые подтверждения. В течение десяти лет при помощи телескопа Виктора М. Бланко в Чили они наблюдали за сверхновыми типа 1a, которые являются важными объектами для изучения ускоренного расширения Вселенной, вызванного темной энергией.

Одним из ключевых результатов стало наблюдение космологического замедления времени, вызванного расширением Вселенной. Чем дальше объект, тем быстрее он удаляется, и тем сильнее проявляется эффект замедления. Исследователи отметили, что для близких объектов эффект практически незаметен, но при больших расстояниях он становится очевидным.

Для измерения этого эффекта ученые использовали суперновые типа 1a, которые обладают одинаковой яркостью и происходят при достижении белым карликом определенной массы. Это делает их идеальными для измерения расстояний во Вселенной и наблюдения замедления времени. В работе использовали данные о 1 504 сверхновых, что позволило с высокой точностью подтвердить наличие замедления времени до красного смещения 1.2, когда возраст Вселенной составлял около пяти миллиардов лет.

Результаты исследования подтвердили теорию относительности с высокой точностью, опровергнув любые сомнения в ее правильности. Измерение замедления времени стало одним из самых прямых доказательств расширения Вселенной. Хотя само по себе это открытие не является революционным, оно еще раз подтвердило правильность фундаментальных физических теорий.

Замедление времени, наблюдаемое в далекой Вселенной, ставит перед астрономами новые задачи. Недавние наблюдения с помощью телескопа Джеймса Уэбба (JWST) выявили сверхновые на расстояниях, соответствующих красному смещению 2.9, что делает их изучение более сложным из-за длительного времени наблюдения.

Хотя исследование DES завершено, результаты, полученные Раяном Уайтом и его коллегами, останутся эталоном точности. Это подтверждение теории Эйнштейна укрепляет наше понимание Вселенной и показывает, что даже самые фундаментальные научные предположения нуждаются в постоянной проверке.