Astronomowie obserwują dylatację czasu we wczesnym wszechświecie | przestrzeń

Astronomowie obserwowali, jak odległy wszechświat porusza się w zwolnionym tempie, po raz pierwszy zaobserwowano dziwny efekt przewidziany przez Einsteina ponad sto lat temu na początku wszechświata.

Naukowcy odkryli, że wydarzenia wydawały się rozwijać pięć razy wolniej, gdy Wszechświat miał zaledwie miliard lat, czyli około jedną dziesiątą obecnego wieku, ze względu na sposób, w jaki rozszerzanie się Wszechświata cofa się w czasie.

„Widzimy, że rzeczy zmieniają się około pięć razy wolniej niż obecnie” – powiedział Geraint Lewis, profesor astrofizyki i główny autor badania na Uniwersytecie w Sydney. „To jak oglądanie filmu w zwolnionym tempie”.

Zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina astronomowie powinni widzieć, że starożytne wydarzenia kosmiczne zachodziły wolniej niż współczesne. Efekt, znany jako dylatacja czasu, jest napędzany ekspansją wszechświata, jak pokazano w fundamentalnym spojrzeniu na świat grawitacji w 1915 roku.

Jedną z konsekwencji rozszerzania się wszechświata jest to, że światło rozszerza się podczas podróży przez wszechświat, wydłużając jego długość fali. Efekt ten powoduje, że stare galaktyki wydają się bardziej czerwone niż są w rzeczywistości lub przesunięcie ku czerwieni. Ale czas też się rozciąga: jeśli odległy obiekt miga raz na sekundę, rozszerzanie się wszechświata gwarantuje, że zanim dotrze do Ziemi, minie więcej niż jedna sekunda między błyskami.

Astronomowie widzieli już wcześniej eksplozje gwiazd w zwolnionym tempie, z migotaniem pojawiającymi się i znikającymi z mniej więcej połową normalnej prędkości, ponieważ Wszechświat miał połowę obecnego wieku. Ale próbuje zobaczyć dylatację czasu w bardzo wczesnym wszechświecie, obserwując bardzo jasne, odległe galaktyki zwane kwazarami Nie udało się znaleźć efektu.

Lewis i jego kolega, dr Brendon Brewer z University of Auckland, przeprowadzili szczegółowe analizy statystyczne 190 kwazarów obserwowanych przez dwie dekady i odkryli, że w przeciwieństwie do poprzednich prac, zdarzenia kosmiczne wydają się przebiegać znacznie wolniej we wczesnym Wszechświecie. klucz do ich sukcesu, Opisane w Nature Astronomypolega na znalezieniu ekwiwalentu tykania godziny w bogatych i nieregularnych pokazach świetlnych kwazarów.

Podczas gdy astronomowie w pełni spodziewali się zobaczyć dylatację czasu w starożytnym wszechświecie i byli zdziwieni, dlaczego poprzednie prace nie zdołały dokładnie określić tego efektu, przewidywania nadal wymagają sprawdzenia, powiedział Lewis. „Na pewnym poziomie buduje to pewność, że wiemy, jak działa wszechświat” – powiedział. „Mamy ten obraz, który dał nam Einstein i testujemy go, testujemy i testujemy. Dobry naukowiec nie bierze tych rzeczy za pewnik. Trzeba ciągle testować. „

Nauka rozwija się dzięki nieustannemu testowaniu przewidywań teorii, powiedział profesor Brian Schmidt, astronom z Australian National University w Canberze, który w 2011 roku otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie przyspieszającej ekspansji Wszechświata.

„W tym przypadku Lewis i jego współpracownicy rozszerzyli badania nad dylatacją czasu, prowadzone wcześniej z supernowymi, na jeszcze większe odległości” – powiedział. „I chociaż odkryli, że ogólna teoria względności ponownie przewidziała to, co zaobserwowano, usuwa to pewne potencjalne obawy dotyczące dylatacji czasu obserwowanej w kwazarach z innych badań”.