นักคณิตศาสตร์ที่อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์คิดค้นขึ้นเพื่ออธิบายการทำงานของแรงโน้มถ่วงของจักรวาลทางกายภาพในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ยังคงแข็งแกร่ง
ในการทดสอบครั้งใหญ่ครั้งหนึ่งของจนถึงปัจจุบัน ทีมนักดาราศาสตร์กลุ่มใหญ่ได้ทำแผนที่การกระจายตัวของกาแลคซีเกือบ 6 ล้านแห่งตลอดช่วง 11 พันล้านปีของประวัติศาสตร์จักรวาล
วิธีที่แรงโน้มถ่วงจับกลุ่มกาแลคซีเหล่านี้ไว้ด้วยกันตามเส้นใยของใยจักรวาล ต้านแรงดึงด้านนอกของการขยายตัวของเอกภพ และวิธีที่ใยวิวัฒนาการเมื่อเวลาผ่านไป สอดคล้องกับการคาดการณ์ของทฤษฎีอันโด่งดังของไอน์สไตน์ทุกประการ
บางที นี่อาจเป็นการทดสอบทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปที่ใหญ่ที่สุดจนถึงปัจจุบัน ซึ่งครอบคลุมประวัติศาสตร์จักรวาล 13.8 พันล้านปีเกือบทั้งหมด ซึ่งหมายความว่าทฤษฎีนี้ยังคงมีอยู่ในขอบเขตที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเช่นเดียวกับ-
ข้อค้นพบนี้ได้รับการส่งเพื่อตีพิมพ์แล้ว และมีอยู่ในพิมพ์ล่วงหน้าใหม่สามรายการอัปโหลดไปยัง arXiv ล่วงหน้าแล้ว-
"ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปได้รับการทดสอบอย่างดีในระดับของระบบสุริยะ แต่เรายังจำเป็นต้องทดสอบด้วยว่าสมมติฐานของเราได้ผลในระดับที่ใหญ่กว่ามาก"นักจักรวาลวิทยา Pauline Zarrouk กล่าวของศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส
"การศึกษาอัตรากาแล็กซีก่อตัวช่วยให้เราทดสอบทฤษฎีของเราได้โดยตรง และจนถึงตอนนี้ เราก็กำลังสอดคล้องกับสิ่งที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทำนายในระดับจักรวาลวิทยา"
แรงโน้มถ่วงเป็นพื้นฐานของวิธีการทำงานของจักรวาล เราไม่รู้มันคืออะไรหรือทำไมมันถึงเป็นเช่นนั้น แค่ว่าวัตถุที่มีมวลมีแนวโน้มที่จะดึงดูดวัตถุอื่นที่มีมวล ความแรงของแรงดึงดูดนั้นเป็นสัดส่วนโดยตรงกับมวล และมันเปลี่ยนเรขาคณิตของอวกาศ-เวลารอบๆ มวล
มันยังทำตัวเหมือนกาวที่ดึงดูดจักรวาลเข้าด้วยกัน เส้นใยขนาดใหญ่ของสนามโน้มถ่วงที่เกิดจากครอบคลุมจักรวาลทั้งหมดใน- และสสารส่วนใหญ่ในจักรวาลก็กระจายไปตามนั้นและโหนดของเว็บจักรวาลนี้
มันสามารถคาดเดาและวัดผลได้ และจนถึงขณะนี้ มีข้อจำกัดและกำหนดไว้เป็นอย่างดีโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป แต่การค้นพบข้อบกพร่องในทฤษฎีอาจเผยให้เห็นวิธีแก้ปัญหาที่ยุ่งยากบางอย่างได้ เช่น ความแตกต่างที่เข้ากันไม่ได้ระหว่างกลศาสตร์ควอนตัมและฟิสิกส์คลาสสิก ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงคอยสังเกตเพื่อดูว่าเนื้อหาของจักรวาลมีลักษณะอย่างไรที่ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปบอกว่าควรจะเป็นเช่นนั้นในทุกระดับ
สิ่งนี้นำเราไปสู่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley ที่นำโดยSpectroscopic Instrument (DESI) ซึ่งเป็นความร่วมมือระหว่างประเทศขนาดใหญ่ที่กำลังทำงานเพื่อสร้างแผนที่จักรวาลที่สังเกตได้เพื่อไขความลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุด มันเปิดดำเนินการแล้ว- ผลลัพธ์ใหม่จะขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์โดยละเอียดและขยายเพียงปีแรกของข้อมูลที่ได้รับจากเครื่องมือ
DESI Collaboration ใช้ข้อมูลนั้นในการสำรวจกาแลคซีและควาซาร์ 5.7 ล้านแห่งตลอดประวัติศาสตร์ของจักรวาล โดยจัดทำแผนที่การเติบโต วิวัฒนาการ และการกระจายตัวของพวกมันตามโครงข่ายจักรวาลตั้งแต่เอกภพยุคแรกเมื่อ 11 พันล้านปีก่อน
พวกเขาใช้ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปเพื่อทำนายการเติบโตและการกระจายตัวของโครงข่ายจักรวาล และพบว่าจักรวาลที่เราอาศัยอยู่นั้นมีพฤติกรรมอย่างที่สัมพัทธภาพบอกว่าควรทำในระดับจักรวาลอันยิ่งใหญ่ เพิ่มแรงโน้มถ่วงมากขึ้นหรือเอาบางส่วนออกไป แล้วจักรวาลจะไม่เหมือนเดิมอีกต่อไป
ผลลัพธ์เป็นไปตามรายงานเมื่อต้นปีนี้ที่วัดผลขึ้นอยู่กับโบราณวัตถุของจักรวาลของคลื่นเสียงที่แข็งตัวเมื่อหมอกอะตอมที่ปกคลุมจักรวาลยุคแรกหายไป DESI Collaboration หวังว่าความพยายามอย่างต่อเนื่องจะยังคงให้ความกระจ่างเกี่ยวกับวิวัฒนาการของจักรวาลและพลังลึกลับที่ขับเคลื่อนจักรวาลต่อไป
"นี่เป็นครั้งแรกที่ DESI ได้พิจารณาการเติบโตของโครงสร้างจักรวาล"นักฟิสิกส์ Dragan Huterer กล่าวของมหาวิทยาลัยมิชิแกน “เรากำลังแสดงความสามารถใหม่มหาศาลในการสำรวจแรงโน้มถ่วงที่ปรับเปลี่ยนและปรับปรุงข้อจำกัดของแบบจำลองพลังงานมืด และนี่เป็นเพียงส่วนเล็กเท่านั้น”
ผลลัพธ์ยังวางข้อจำกัดบนขีดจำกัดบนของมวลของอนุภาคที่ 'น่ากลัว' อย่างที่เราเคยเป็น-
การสำรวจยังคงดำเนินต่อไป เช่นเดียวกับงานของความร่วมมือ ขณะนี้นักวิจัยกำลังวิเคราะห์ข้อมูลจากสามปีแรกของการดำเนินงานของ DESI เมื่อเครื่องมือทำงานเสร็จ ก็จะรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับกาแลคซีและควาซาร์มากกว่า 40 ล้านแห่ง
ความหวังอันสำคัญยิ่งประการหนึ่งคือมันจะช่วยเปิดเผยธรรมชาติของสสารมืดซึ่งเป็นสิ่งที่ลึกลับที่มองไม่เห็นบางสิ่งบางอย่างรับผิดชอบในการสร้างแรงโน้มถ่วงพิเศษในจักรวาล และพลังงานมืด สิ่งลี้ลับที่มองไม่เห็นบางสิ่งบางอย่างรับผิดชอบในการขับเคลื่อนการขยายตัวของจักรวาลที่เร่งขึ้นอย่างแปรผัน
“สสารมืดมีสัดส่วนประมาณหนึ่งในสี่ของจักรวาล และพลังงานมืดมีอีกร้อยละ 70 และเราไม่รู้จริงๆ ว่าสิ่งใดสิ่งหนึ่งคืออะไร”นักฟิสิกส์ Mark Maus กล่าวของห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Lawrence Berkeley และมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียเบิร์กลีย์
“ความคิดที่ว่าเราสามารถถ่ายภาพจักรวาลและจัดการกับคำถามพื้นฐานสำคัญๆ เหล่านี้ได้นั้นน่าทึ่งมาก”
ตอนนี้เอกสารของทีมพร้อมแล้วบนเซิร์ฟเวอร์ก่อนการพิมพ์ arXiv-
