哈勃太空望遠鏡從銀河系LRG 3-757捕獲了引力透鏡。
一項新的研究 次驗證了愛因斯坦的廣義相對論在遙遠的星系中的作用。
這項研究支持我們目前對重力的理解，併為暗物質和暗能量的存在提供了更多證據 - 科學家通過觀察其對宇宙物體的影響而間接知道的兩個神秘概念。
阿爾伯特愛因斯坦的廣義相對論於1916年出版，解釋了重力是如何被稱為時空結構的概念的結果。簡而言之，該理論預測了一個物體的質量 - 在這種情況下，一個星系 - 曲線時空。
自該理論首次發佈以來，它已在我們的太陽系內多次進行過測試。但這項由英國朴茨茅斯大學宇宙學與引力研究所的Thomas Collett領導的國際天文學家團隊進行的這項新研究是首次在大型天文尺度上對廣義相對論進行的精確測試，研究人員說。
利用美國宇航局哈勃太空望遠鏡和智利歐洲南方天文臺的超大型望遠鏡提供的數據，研究小組發現，在遙遠的星系中，引力的行為與我們的太陽系中的一樣 - 正如愛因斯坦的理論所預測的那樣。
美國佛羅里達州Embry-Riddle航空大學的天文學家和物理科學主席Terry Oswalt在給Space的一封電子郵件中說，研究人員測試了這樣的假設："我們在地球上看到的同樣的物理定律在其他任何地方都是真實的。 "在所有可能的尺度上（尤其是最大尺度）驗證廣義相對論，對整個物理學以及宇宙學尤其重要，"Oswalt補充說，他沒有參與這項新研究。
暗物質似乎以網狀形式散佈在宇宙中，在纖維相交的節點處形成星系團。通過驗證重力在我們太陽系內部和外部的作用相同，研究人員為暗物質和暗能量的存在提供了額外的證據。
Collett認為，在驗證廣義相對論時，這些發現還可以作為暗物質和暗能量額外證據。Collett說，暗物質和暗能量是宇宙學標準模型中存在的兩個"奇怪的東西"。
標準模型是一個理論，它描述了宇宙中的基本力量和粒子如何工作和共同行為，它旨在解釋我們的觀察和實驗。然而，根據Oswalt的觀點，我們對暗物質和暗能量缺乏理解和解釋，"今天宇宙學中最大的兩個謎團"，導致有人質疑標準模型。
"我懷疑天文學家不久就會放棄宇宙學的標準模型，"奧斯瓦爾特說。因此，研究人員不是放棄標準模型，而是"讓模型更精確地解釋觀察到的數據"，他補充道。
根據Collett的說法，在標準模型中，需要暗物質來解釋星系周圍的恆星軌道和暗能量需要多快才能解釋為什麼宇宙正在快速擴張。
科萊特描述的一些科學家認為，"替代重力理論"可以消除標準模型中對暗物質和暗能量的需求。然而，因為這個團隊已經發現重力在我們的太陽系之外發揮作用，就像它在我們的太陽系內部一樣，現在看起來我們對重力的理解是正確的，暗物質和暗能量仍然符合標準模型。
Collett指出，這項研究並不是暗物質和暗能量的具體"證明"，但它可以作為它們存在的額外證據。
來自哈勃太空望遠鏡的六幅不同圖像被稱為引力透鏡的宇宙效應所放大。這些圖像是由哈勃望遠鏡相機3在紅外光下拍攝的。增加了顏色以突出星系中的細節。
為了首次驗證我們太陽系外的廣義相對論，研究團隊使用了強大的引力透鏡技術，這種技術中，一個巨大的物體 - 在這種情況下是一個銀河系 - 通過彎曲光線，像一個巨大的透鏡，一個背景物體，也是一個星系，是扭曲的。這支天文學家團隊使用了銀河系ESO 325-G004，因為它是距離地球最近的鏡頭之一，距離它只有5億光年遠。
如果這兩個物體對齊得很好，這種效果就會產生一圈圖像，稱為背景星系的"愛因斯坦環"。這個環的半徑"與光的偏轉成比例，"Collett說，"所以如果你測量環的半徑，你可以測量[時空]的曲率。"
除了測量時空曲線外，研究人員還必須確定星系的質量，因為廣義相對論預測質量會產生多少曲率。他們通過測量星系恆星的行進速度來計算這個質量。然後，通過比較這個測得的質量和測得的時空曲率，團隊發現了廣義相對論預言的星系質量是正確的。
所以現在，據我們所知，即使在我們的太陽系之外，廣義相對論也是正確的引力理論，Collett說。這個天文學家團隊希望研究更遠的星系和鏡頭，進一步證實在整個宇宙中重力的作用是一樣的。
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