廣義相對(duì)論在星系尺度上獲精確驗(yàn)證

原標(biāo)題：廣義相對(duì)論在星系尺度上獲精確驗(yàn)證

新華社北京６月２７日電 一個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)最近報(bào)告說(shuō)，他們通過(guò)觀測(cè)“引力透鏡”效應(yīng)，確認(rèn)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論在星系尺度上也成立。這是迄今在太陽(yáng)系外對(duì)廣義相對(duì)論進(jìn)行的最精確檢驗(yàn)。

廣義相對(duì)論問(wèn)世１００多年以來(lái)，已經(jīng)在太陽(yáng)系內(nèi)部得到了精確驗(yàn)證，但更大尺度上的檢驗(yàn)比較困難。新研究由英國(guó)樸茨茅斯大學(xué)、德國(guó)馬克斯·普朗克天文學(xué)研究所等機(jī)構(gòu)人員開(kāi)展，論文發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》雜志上。

根據(jù)廣義相對(duì)論，引力作用會(huì)使光線彎折，就像經(jīng)過(guò)透鏡一樣。星系的巨大引力使其成為強(qiáng)有力的透鏡，地球觀測(cè)者透過(guò)它們觀察遙遠(yuǎn)天體時(shí)，會(huì)看到光源發(fā)散成環(huán)狀，稱為“愛(ài)因斯坦環(huán)”。

研究小組選取了離地球最近的一個(gè)強(qiáng)“引力透鏡”——星系ＥＳＯ３２５－Ｇ００４，它離地球近５億光年，在美國(guó)航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝到的照片中，其引力使一個(gè)遙遠(yuǎn)星系呈現(xiàn)為近乎完整的“愛(ài)因斯坦環(huán)”。根據(jù)環(huán)的尺寸可以計(jì)算出“引力透鏡”彎折光線的能力，進(jìn)而推算透鏡星系的質(zhì)量。

同時(shí)，研究人員利用歐洲南方天文臺(tái)設(shè)在智利的甚大望遠(yuǎn)鏡觀察這個(gè)透鏡星系，根據(jù)其中恒星的運(yùn)動(dòng)特征計(jì)算星系質(zhì)量。兩種方法算出的質(zhì)量相同，顯示廣義相對(duì)論在星系尺度上也適用。

根據(jù)當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)宇宙模型，神秘莫測(cè)的暗能量占據(jù)了宇宙的大部分質(zhì)量。此前一些學(xué)者提出了與廣義相對(duì)論有所不同的引力理論，試圖拋開(kāi)暗能量來(lái)解釋宇宙加速膨脹的現(xiàn)象，新研究顯示這些理論不成立。

人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)百個(gè)強(qiáng)引力透鏡星系，但大多離地球太遠(yuǎn)，難以通過(guò)觀察其中恒星來(lái)計(jì)算星系質(zhì)量。星系ＥＳＯ３２５－Ｇ００４相對(duì)較近，因而可用于精確檢驗(yàn)廣義相對(duì)論。