遥远的星系排成一排支持爱因斯坦的广义相对论

每个星系的 3D 位置和形状信息有助于测量相对于遥远星系的对齐程度。 图片来源：KyotoU/Jake Tobiyama

科学家们已经证实，星系的固有排列可以在宇宙尺度上探测暗物质和暗能量，支持广义相对论在广阔空间尺度上的应用。 然而，暗能量和宇宙加速的本质仍未解决。

爱因斯坦会点头同意。 广义相对论甚至可以应用于宇宙中最偏远的区域。

现在，包括京都大学在内的国际研究机构的科学家们已经证实，星系的固有排列具有使它们成为宇宙尺度上暗物质和暗能量的有力探测器的特性。

通过收集证据表明距离超过数千万光年的星系分布受暗物质的引力影响，该团队成功地在广阔的空间尺度上测试了引力的一般理论。 国际团队分析了从 120 万个星系观测的存档数据中获得的星系位置和方向。 在每个星系可用的 3D 位置信息的帮助下，由此产生的统计分析定量地表征了遥远星系的方向对齐的程度。

京都汤川理论物理研究所的主要作者 Atsushi Taruya 说：“这种对齐主要来自与附近物体的相互作用，在测量弱透镜效应时被认为是系统噪声。”

“我们还成功地测量了星系分布因引力而变得越来越密集的速率，这与广义相对论是一致的，”中央研究院天文与天体物理研究所的 Teppei Okumura 说。

“我们的研究证明了遥远宇宙中的广义相对论，但暗能量的性质或宇宙加速的起源仍未解决，”奥村补充道。

存档数据——从斯隆数字天空调查和重子振荡光谱调查中获得——包括三个根据亮度和距离选择的样本星系。 此外，每个星系的 3D 位置和形状信息有助于测量相对于遥远星系的对齐程度。

该团队的模型结果得到了理论计算的支持，并为 Taruya 和 Okumura 提供了强有力的证据，证明这些星系的方向是相关的，从而在宇宙学尺度上证明广义相对论更有力。

目前的努力，如斯巴鲁望远镜项目，将提供高质量、高分辨率的观测数据。 这将引领创新的宇宙学研究，使用内在对齐来揭示暗能量的本质，”Taruya 指出。

参考文献：“SDSS 星系空间红移椭圆相关系数为 0.16 时对增长率的第一个约束 这[{” attribute=””>Astrophysical Journal Letters.
DOI: 10.3847/2041-8213/acbf48