В каждом из тысяч изученных в новой работе скоплений, подобных показанному здесь, содержатся тысячи галактик (фото NASA/CXC/ITA/INAF/J. Merten et al./NAOJ/Subaru/ESO/VLT/STScI/R. Dupke).

Впечатляющая по трудолюбию проверка теории относительности показала верность расчётов знаменитого физика. Свет, пришедший от далёких галактических кластеров, проявил особенности, согласующиеся с теорией.

Гравитационное красное смещение, предсказываемое общей теорией относительности, ранее было обнаружено в лабораторных опытах на Земле, а теперь нашло своё подтверждение на космологических масштабах.

В скоплениях галактик этот эффект приводит к большей потери энергии фотонами, испущенными близ центра скопления (где сильнее гравитационное поле от галактик), в сравнении с фотонами, стартовавшими с его края. Однако, эффект этот очень слаб, чтобы его можно было уловить, наблюдая за одним галактическим скоплением.

Дело в том, что существуют ещё красные смещения, обусловленные движением отдельных галактик по орбитам в своём кластере и расширением Вселенной. И они своим эффектом затушёвывают гравитационное красное смещение.

Радек Войтак (Radek Wojtak) и его коллеги из института Нильса Бора (NBI) придумали, как обойти это ограничение. Искомый эффект учёные выявили в большом массиве статистических архивных данных, которые нивелировали побочные эффекты.

Исследователи смотрели на распределение света не в одном скоплении галактик, а в восьми тысячах таких скоплений, рассказывает Science. В результате оказалось, что свет от кластеров испытывает красное смещение пропорционально расстоянию от центра кластера, в полном соответствии «с Эйнштейном».

Помимо этого важного результата учёные добавили аргументов в пользу существования тёмной материи и тёмной энергии. (О результатах исследования астрофизики отчитались в Nature.)

Добавим, что за прошедшие десятилетия учёные выполнили большое число опытов, подтверждавших те или иные аспекты теории относительности. Например, изящно поставленные эксперименты доказали искривление и увлечение пространства-времени Землёй, а также замедление времени в гравитационном поле нашей планеты.