1905 m. Birželio 30 d. Albertas Einšteinas pradėjo revoliuciją paskelbdamas Specialiojo reliatyvumo teoriją. Ši teorija, be kita ko, pareiškė, kad vakuume šviesos greitis yra vienodas visiems stebėtojams, nepriklausomai nuo šaltinio. 1915 m. Jis tai tęsė paskelbdamas savo bendrojo reliatyvumo teoriją, kurioje teigiama, kad gravitacija turi deformuojamąjį poveikį erdvės laikui. Šios teorijos daugiau nei šimtmetį buvo esminė astrofizikos priemonė, paaiškinanti Visatos elgesį plačiu mastu.
Tačiau nuo 1990-ųjų astronomai žinojo apie tai, kad Visata plečiasi pagreičiu. Stengiantis paaiškinti, kodėl tai vyksta, pasiūlymai svyravo nuo nematomos energijos (t. Y. Tamsiosios energijos) egzistavimo iki galimybės, kad Einsteino bendrosios reliatyvumo lauko lygtys gali būti suskaidytos. Bet neseniai atlikto tarptautinės tyrimų komandos darbo dėka dabar žinoma, kad Einšteinas turėjo visa tai kartu.
Naudodama pluošto daugiaobjektyvų spektrografą (FMOS) ant „Subaru“ teleskopo, komanda, kuriai vadovavo Japonijos visatos fizikos ir matematikos instituto („Kavli IMPU“) ir Tokijo universiteto tyrėjai, sukūrė giliausią 3D dimensiją. iki šiol buvęs Visatos žemėlapis. Šis žemėlapis apima apie 3000 galaktikų ir apima 13 milijardų šviesos metų erdvės tūrį.
Norėdami patikrinti Einšteino teoriją, komanda, kuriai vadovavo „Kavli IPMU“ projekto tyrėjas dr. Teppei Okumura, panaudojo informaciją, gautą per pastaruosius kelerius metus „FastSound“ projekto metu. Kaip dalį jų pastangų išsiaiškinti kosminio pagreičio kilmę, šis projektas remiasi „Subaru“ teleskopo surinktais duomenimis, kad būtų sukurta apklausa, stebinti galaktikų raudonąjį poslinkį.
Remiantis tuo, kas buvo stebėta per 40 naktų (nuo 2012 m. Iki 2014 m.), „FastSound“ tyrimas sugebėjo nustatyti daugiau nei 3000 tolimų galaktikų greitį ir grupavimąsi. Išmatuodamas jų raudonojo erdvės iškraipymus, kad pamatytumėte, kaip greitai jie juda, Okumura ir jo komanda sugebėjo stebėti šių galaktikų plėtimąsi 13 milijardų šviesmečių atstumu.
Tai buvo istorinis žygdarbis, matant, kaip ankstesni 3D modeliai negalėjo pasiekti daugiau nei 10 milijardų šviesos metų. Tačiau „Subaru“ teleskopo FMOS dėka, kuris gali analizuoti galaktikas nuo 12,4 iki 14,7 milijardo šviesmečių atstumu, komanda sugebėjo sulaužyti šį rekordą. Tada jie palygino rezultatus su tokiu išplėtimu, kurį prognozuoja Einšteino teorija, ypač į jo kosmologinės konstantos įtraukimą.
Iš pradžių Einšteinas pristatė 1917 m. Kaip savo bendrojo reliatyvumo teorijos papildymą, kosmologinė konstanta iš esmės buvo būdas sulaikyti gravitaciją ir pasiekti statinę Visatą. Ir nors Einšteinas atsisakė šios teorijos, kai Edwinas Hubble'as sužinojo, kad Visata plečiasi, nuo tada ji tapo priimta standartinio moderniosios kosmologijos modelio (žinomo kaip Lambda-CDM modelis) dalimi.
Tyrėjų komanda nustatė, kad net 13 milijardų šviesmečių atstumu iki Visatos vis dar galioja bendrosios reliatyvumo taisyklės. „Bendrojo reliatyvumo teoriją mes išbandėme labiau nei bet kas kitas“, - sakė daktaras Okumura. „Galimybė paskelbti rezultatus praėjus 100 metų po to, kai Einšteinas pasiūlė savo teoriją, yra privilegija.“
Šie rezultatai padėjo išspręsti tai, apie ką astronomai mįslingai svarstė dešimtmečius, ty buvo galima įrodyti, ar Einsteino kosmologinė konstanta atitinka besiplečiančią Visatą. Ir nors įvairūs eksperimentai patvirtino, kad bendras reliatyvumas atitiko stebėjimo duomenis, praeityje jie buvo šiek tiek riboti.
Pavyzdžiui, „Pound-Rebka“ eksperimentas, kuris vyko 1960 m., Buvo pirmasis Einšteino teorijos patvirtinimas. Tačiau šis eksperimentas ir daugybė kitų, kurie sekė vėlesniais dešimtmečiais, buvo netiesioginiai arba apsiribojo Saulės sistema. 2010 m. Eksperimentas, kurį atliko Prinstono universiteto tyrėjai, patvirtino bendrąjį reliatyvumą 7 milijardų šviesmečių atstumu.
Tačiau atlikus šį eksperimentą buvo patvirtintas bendrasis reliatyvumas iki 13 milijardų šviesmečių atstumo, kuris sudaro didžiąją dalį Visatos, kurią mes galime pamatyti (kuri yra 13,8 milijardo šviesmečių). Atrodo, kad net po šimtmečio Einšteino teorijos vis dar laikosi. Ir manydamas, kad jis kadaise tvirtino, kad kosmologinė konstanta buvo „didžiausias jo mokslinės karjeros brokas“!
