哈勃太空望远镜从银河系LRG 3-757捕获了引力透镜。
一项新的研究 次验证了爱因斯坦的广义相对论在遥远的星系中的作用。
这项研究支持我们目前对重力的理解，并为暗物质和暗能量的存在提供了更多证据 - 科学家通过观察其对宇宙物体的影响而间接知道的两个神秘概念。
阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论于1916年出版，解释了重力是如何被称为时空结构的概念的结果。简而言之，该理论预测了一个物体的质量 - 在这种情况下，一个星系 - 曲线时空。
自该理论首次发布以来，它已在我们的太阳系内多次进行过测试。但这项由英国朴茨茅斯大学宇宙学与引力研究所的Thomas Collett领导的国际天文学家团队进行的这项新研究是首次在大型天文尺度上对广义相对论进行的精确测试，研究人员说。
利用美国宇航局哈勃太空望远镜和智利欧洲南方天文台的超大型望远镜提供的数据，研究小组发现，在遥远的星系中，引力的行为与我们的太阳系中的一样 - 正如爱因斯坦的理论所预测的那样。
美国佛罗里达州Embry-Riddle航空大学的天文学家和物理科学主席Terry Oswalt在给Space的一封电子邮件中说，研究人员测试了这样的假设："我们在地球上看到的同样的物理定律在其他任何地方都是真实的。 "在所有可能的尺度上（尤其是最大尺度）验证广义相对论，对整个物理学以及宇宙学尤其重要，"Oswalt补充说，他没有参与这项新研究。
暗物质似乎以网状形式散布在宇宙中，在纤维相交的节点处形成星系团。通过验证重力在我们太阳系内部和外部的作用相同，研究人员为暗物质和暗能量的存在提供了额外的证据。
Collett认为，在验证广义相对论时，这些发现还可以作为暗物质和暗能量额外证据。Collett说，暗物质和暗能量是宇宙学标准模型中存在的两个"奇怪的东西"。
标准模型是一个理论，它描述了宇宙中的基本力量和粒子如何工作和共同行为，它旨在解释我们的观察和实验。然而，根据Oswalt的观点，我们对暗物质和暗能量缺乏理解和解释，"今天宇宙学中最大的两个谜团"，导致有人质疑标准模型。
"我怀疑天文学家不久就会放弃宇宙学的标准模型，"奥斯瓦尔特说。因此，研究人员不是放弃标准模型，而是"让模型更精确地解释观察到的数据"，他补充道。
根据Collett的说法，在标准模型中，需要暗物质来解释星系周围的恒星轨道和暗能量需要多快才能解释为什么宇宙正在快速扩张。
科莱特描述的一些科学家认为，"替代重力理论"可以消除标准模型中对暗物质和暗能量的需求。然而，因为这个团队已经发现重力在我们的太阳系之外发挥作用，就像它在我们的太阳系内部一样，现在看起来我们对重力的理解是正确的，暗物质和暗能量仍然符合标准模型。
Collett指出，这项研究并不是暗物质和暗能量的具体"证明"，但它可以作为它们存在的额外证据。
来自哈勃太空望远镜的六幅不同图像被称为引力透镜的宇宙效应所放大。这些图像是由哈勃望远镜相机3在红外光下拍摄的。增加了颜色以突出星系中的细节。
为了首次验证我们太阳系外的广义相对论，研究团队使用了强大的引力透镜技术，这种技术中，一个巨大的物体 - 在这种情况下是一个银河系 - 通过弯曲光线，像一个巨大的透镜，一个背景物体，也是一个星系，是扭曲的。这支天文学家团队使用了银河系ESO 325-G004，因为它是距离地球最近的镜头之一，距离它只有5亿光年远。
如果这两个物体对齐得很好，这种效果就会产生一圈图像，称为背景星系的"爱因斯坦环"。这个环的半径"与光的偏转成比例，"Collett说，"所以如果你测量环的半径，你可以测量[时空]的曲率。"
除了测量时空曲线外，研究人员还必须确定星系的质量，因为广义相对论预测质量会产生多少曲率。他们通过测量星系恒星的行进速度来计算这个质量。然后，通过比较这个测得的质量和测得的时空曲率，团队发现了广义相对论预言的星系质量是正确的。
所以现在，据我们所知，即使在我们的太阳系之外，广义相对论也是正确的引力理论，Collett说。这个天文学家团队希望研究更远的星系和镜头，进一步证实在整个宇宙中重力的作用是一样的。
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