Гравитация на космической линейке экспресс

Оригинал: "The Atacama Cosmology Telescope: A Test of the Gravitational Force Law on Cosmological Scales Using the Kinematic Sunyaev-Zeldovich Effect"
arXiv:2604.14327 · 2026-04-15 · CC BY 4.0 · 1 мин
Учёные измерили, как притягиваются друг к другу огромные скопления галактик, и подтвердили закон Ньютона на расстояниях в сотни миллионов световых лет.

📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Если взять два тяжёлых шара и разнести их на метр, они притянутся с силой, которая слабеет в четыре раза при удвоении расстояния. Этот закон открыл Ньютон, и он работает в комнате, в Солнечной системе, в галактике. Но сохраняется ли он, когда речь идёт о сотнях миллионов световых лет?

Астрономы нашли способ проверить это напрямую. Они взяли карты реликтового излучения — слабого свечения, оставшегося от Большого взрыва, — и наложили их на каталог галактик. Когда свет этого излучения проходит сквозь облако горячего газа вокруг массивного скопления галактик, он слегка меняет свою энергию. Этот сдвиг, называемый кинематическим эффектом Сюняева-Зельдовича, выдаёт, с какой скоростью скопление движется.

Свет реликтового фона путешествовал к нам 13,8 миллиарда лет. По дороге он «толкался» о газ в скоплениях галактик — и эти толчки можно измерить.

Сравнив скорости тысяч пар скоплений на разных расстояниях, учёные вычислили, как сила притяжения зависит от дистанции. Оказалось, что она убывает как 1/r² с точностью до погрешности. Это согласуется с общей теорией относительности и со стандартной моделью космологии.

Так закон Ньютона прошёл проверку на самых больших доступных линейках. Теперь у космологов есть новый инструмент, чтобы искать отклонения от привычной гравитации — если они вообще существуют.

Эффект Сюняева-Зельдовича назван в честь двух советских физиков, которые предсказали его в 1970-х. Сегодня его используют, чтобы находить скопления галактик по всему небу.

g \propto \frac{1}{r^n}, \quad n = 2.1 \pm 0.3
Ускорение притяжения между гало галактик обратно пропорционально расстоянию в степени n; измеренное значение n близко к 2, как в законе всемирного тяготения Ньютона.
Учёные
Fritz ZwickyIsaac NewtonJohn MichellRobert HookeAlbert EinsteinRobert H. Dicke
Понятия
эффект Сюняева — Зельдовича ускорение свободного падения закон всемирного тяготения дисперсия скоростей эффект Сакса — Вольфа постоянная Хаббла ньютоновская гравитация кинематика галактик космология гравитационных волн измерение космических расстояний космологические данные планковский масштаб критерий Колмогорова-Смирнова теории гравитации ньютоновский предел напряжённость Хаббла скалярный заряд космология сверхновых SDSS лоренц-фактор