Эйлер дал науке мощный инструмент вычисления движений галактик. Эйнштейн разработал общую теорию относительности, показав, что Вселенная не статична — она меняется под действием звездных скоплений и галактик.
Физики проверяли эти уравнения всевозможными способами, и до сих пор они выдерживали проверку. Но гипотезы расширения Вселенной и темной материи заставляют искать новые ответы: согласуются ли эти феномены с уравнениями Эйлера и Эйнштейна? Проблема в том, что современные космологические данные не позволяют провести границу между гипотезами, нарушающими уравнения Эйлера и уравнения Эйнштейна. Команда физиков из Университета Женевы разработала математический метод решения этой проблемы, ставший кульминацией десяти лет исследований.
Проблема в том, что прежде у ученых не было возможности определить верность двух этих уравнений в приложении к краю Вселенной, потому что отсутствовал важный ингредиент — измерение временного искривления. До сих пор ученые знали, как измерять лишь скорость небесных объектов и сумму искривления пространства-времени. Швейцарская команда нашла способ добавить еще один параметр.
Если искривление времени не равно сумме времени и пространства — не работает модель Эйнштейна. Если оно не соответствует скорости галактик, уравнения Эйлера не верны. Все это позволит физикам понять, существуют ли во Вселенной новые силы или вещество, нарушающие эти теории.
Результаты этого исследования отразятся на нескольких важных космических программах, исследующих расширение Вселенной и природу темной материи. Например, телескоп EUCLID, который будет запущен в июле 2023 года, или инструмент DESI для изучения темной материи, который начал собирать данные в 2021 году в Аризоне. Новый метод будет интегрирован в эти и другие проекты, пишет Science Daily.
Несмотря на то, что законы гравитации, сформулированные Ньютоном, были позднее скорректированы общей теорий относительности Эйнштейна, они хорошо объясняют структуру и движение небесных тел. Однако новые наблюдения плохо укладываются в общепринятые модели. Необычное поведение звездных скоплений молодых звезд расходится с нашим пониманием гравитации в космическом масштабе. Но соответствует одной из альтернативных гипотез, утверждающих, что воздействие гравитации сильнее при слабом ускорении. Недавно группа астрономов нашла этой гипотезе подтверждение.
