30. června 1905 zahájil Albert Einstein revoluci vydáním teorie speciální relativity. Tato teorie mimo jiné uvedla, že rychlost světla ve vakuu je stejná pro všechny pozorovatele bez ohledu na zdroj. V roce 1915 na to navázal publikací své teorie obecné relativity, která tvrdila, že gravitace má deformující účinek na časoprostor. Po více než století jsou tyto teorie základním nástrojem v astrofyzice a vysvětlují chování vesmíru ve velkém měřítku.
Od 90. let však astronomové vědí, že vesmír se zrychluje. Ve snaze vysvětlit mechanismy, které se skrývají za tímto, sahaly návrhy od možné existence neviditelné energie (tj. Temné energie) po možnost, že by se Einsteinovy polní rovnice obecné relativity mohly rozpadat. Ale díky nedávné práci mezinárodního výzkumného týmu je nyní známo, že to Einstein měl pořád pořád.
Pomocí Fibre Multi-Object Spectrograph (FMOS) na Subaru Telescope vytvořil tým, který byl veden vědci z Japonského institutu pro fyziku a matematiku vesmíru (Kavli IMPU) a Tokijské univerzity, vytvořil nejhlubší 3-D mapa vesmíru k dnešnímu dni. Tato mapa obsahuje asi 3 000 galaxií a zahrnuje objem prostoru měřící 13 miliard světelných let.
K testování Einsteinovy teorie použil tým, který vedl Dr. Teppei Okumura, projektový výzkumný pracovník Kavli IPMU, informace získané v rámci projektu FastSound za posledních několik let. V rámci jejich snahy zjistit původ kosmického zrychlení se tento projekt spoléhá na data shromážděná dalekohledem Subaru, aby vytvořil průzkum, který monitoruje červený posun galaxií.
Z toho, co bylo pozorováno během 40 nocí (mezi lety 2012 a 2014), byl průzkum FastSound schopen určit rychlosti a shlukování více než 3 000 vzdálených galaxií. Okumura a jeho tým, měřili jejich zkreslení prostoru s červeným posunem, aby zjistili, jak rychle se pohybovali, dokázali sledovat expanzi těchto galaxií na vzdálenost 13 miliard světelných let.
Byl to historický čin, když viděli, jak předchozí 3-D modely vesmíru nedosáhly více než 10 miliard světelných let. Ale díky FMOS na Subaru Telescope, který dokáže analyzovat galaxie vzdálené 12,4 až 14,7 miliard světelných let, byl tento tým schopen tento rekord překonat. Výsledky pak porovnali s druhem expanze předpovídaným Einsteinovou teorií, zejména se zahrnutím jeho kosmologické konstanty.
Kosmologická konstanta původně představená Einsteinem v roce 1917 jako doplněk k jeho teorii obecné relativity, byla v podstatě způsob, jak zadržet gravitaci a dosáhnout statického vesmíru. A když Einstein opustil tuto teorii, když Edwin Hubble zjistil, že vesmír se rozšiřuje, od té doby se stal akceptovanou součástí standardního modelu moderní kosmologie (známý jako model Lambda-CDM).
Výzkumný tým zjistil, že i ve vzdálenosti 13 miliard světelných let od vesmíru platí pravidla obecné relativity stále. "Testovali jsme teorii obecné relativity ještě více, než kdokoli jiný," řekl Dr. Okumura. "Je to čest být schopen zveřejnit naše výsledky 100 let poté, co Einstein navrhl jeho teorii."
Tyto výsledky pomohly vyřešit něco, co astronomové po celá desetiletí záhadovali, což bylo, zda Einsteinova kosmologická konstanta mohla být v souladu s rozšiřujícím se vesmírem. A zatímco různé experimenty potvrdily, že obecná relativita odpovídala pozorovacím údajům, v minulosti byla poněkud omezená.
Například experiment Pound-Rebka, který se uskutečnil v roce 1960, byl prvním potvrzením Einsteinovy teorie. Tento experiment a mnoho z nich, které následovaly v následujících desetiletích, však byly buď nepřímé, nebo omezené na Sluneční soustavu. Experiment z roku 2010 prováděný vědci z Princetonské univerzity potvrdil obecnou relativitu na vzdálenost 7 miliard světelných let.
Ale s tímto experimentem byla obecná relativita potvrzena na vzdálenost 13 miliard světelných let, což představuje velkou většinu vesmíru, kterou můžeme vidět (což je 13,8 miliard světelných let). Zdá se, že ještě o století později Einsteinovy teorie stále drží. A vzhledem k tomu, že kdysi tvrdil, že kosmologická konstanta byla „největší chyba“ jeho vědecké kariéry!
