天文学家对银河系以外的一般相对论进行最精确的测试

附近的Galaxy ESO 325-G004的图像，使用NASA / ESA Hubble Space Telescope和VLT上的Muse仪器收集的数据创建。缪斯测量了ESO 325-G004中的恒星的速度，以产生速度分散图，其覆盖在哈勃空间望远镜图像的顶部。知识恒星的速度允许天文学家推断ESO 325-G004的质量。插图示出了通过中间透镜ESO 325-004通过从更远的源的光的畸变而产生的爱因斯坦环，这在前景透镜光的减法之后变得可见。

在智利的ESO非常大的望远镜上使用Muse仪器，以及美国宇航局/欧洲航空航天局/ ESA哈勃省空间望远镜，尚未在银河系之外的综合相对论中最精确的测试。附近的Galaxy ESO 325-G004充当强烈的引力透镜，扭曲了遥远的星系的光线，以在其中心围绕其中心创建爱因斯坦环。通过将ESO 325-G004的质量与周围的空间曲率进行比较，天文学家发现这些天文长度的重力行为如通用相对性所预测的。这取决了一些替代的重力理论。

在英国朴茨茅斯大学的托马斯科特府在托马斯·科雷特领导的缪斯文书首先通过测量本附近的椭圆星系内的恒星的运动来首先计算ESO 325-G004的质量。

Collett解释了“我们在智利中使用了来自非常大的望远镜的数据来衡量星星在ESO 325-G004中移动的速度 - 这使我们可以推断出在银河系中必须在轨道上持有这些星星的群体。”

该信息图表比较了用于测量Galaxy ESO 325-G004的质量的两种方法。第一种方法使用了非常大的望远镜测量ESO 325-G004中的恒星的速度。第二种方法使用了哈勃空间望远镜观察由来自背景星系的光引起的爱因斯坦环，由ESO 325-G004扭曲。通过比较这两种测量ESO 325-G004的重力强度的方法，确定了爱因斯坦的一般相对论对紫外线的作用 - 尚未测试的东西。

但球队还能够衡量重力的另一个方面。使用NASA / ESA Hubble Space望远镜，他们观察到由遥远星系的光被介入ESO 325-G004扭曲的光源引起的爱因斯坦环。观察戒指允许天文学家测量光线，因此时空，因巨大的ESO 325-G004而扭曲。

爱因斯坦的一般相对论理论预测，物体在它们周围变形时变形，导致任何通过的光被偏转。这导致称为重力透镜的现象。这种效果仅针对非常大量的物体引起的。众所周知，几百个强烈的引力镜片，但大多数都太远而无法精确测量其质量。然而，Galaxy ESO 325-G004是最接近的镜片之一，距离地球仅为4.5亿光年。

Collett继续“我们知道来自缪斯的前景星系的质量，我们测量了我们从哈勃的引力透镜的数量。然后，我们比较了这两种方法来测量重力的强度 - 结果只是一般相对论的预测，不确定度只有9％。这是迄今为止银河系之外的一般相对性最精确的测试。这只是一个银河系！“

一般相对论已经在太阳系秤上以精致的准确性进行了测试，并在银河系中的黑洞周围的恒星在详细的研究中进行了详细的研究，但之前在较大的天文尺度上没有精确测试。测试重力的长距离属性对于验证我们当前的宇宙学模型至关重要。

这些发现可能对重力模型对一般相对性的模型具有重要意义。这些替代理论预测，重力对时空曲率的影响是“依赖性的”。这意味着重力应该在其在太阳系的较小规模上的行为方式中横跨天文长度尺度不同。Collett和他的团队发现，除非这些差异仅在大于6000光年的长度尺度上发生这种差异，否则这不太可能是真实的。

“宇宙是一个令人惊叹的地方，提供我们可以用作我们的实验室的这种镜头，”从朴茨茅斯大学加入团队成员Bob Nichol。“使用世界上最好的望远镜来挑战爱因斯坦是如此令人满意，只是为了了解他是如何正确的。”

爱因斯坦的一般相对论理论预测物体变形时空，导致任何通过的光被偏转。这种效果仅针对非常大量的物体引起的。间隔变形的一个结果是来自远处源的光围绕诸如星系的巨大介入物体偏转。ESO 325-G004是屏幕中心的光的大雾霾，其是从背景星系的光明的光。

出版物：一般相对论的精确突分测试，“科学”，2018年6月22日：卷。 360，第6395号，第1342-1346页; DOI：10.1126 / science.aao2469.