الفلك

انحناء المادة المظلمة

انحناء المادة المظلمة

هل المادة المظلمة تؤثر على انحناء الزمكان؟ إذا كان الأمر كذلك ، فما هي معادلة حساب انحناء الزمكان بسبب المادة المظلمة؟


تأتي هذه الإجابة مع تحذير صغير. لم يتم اكتشاف المادة المظلمة الفعلية ، لذا فهذه نظرية ، لكنها نظرية مفهومة جيدًا.

تؤثر كل المادة ، الظلام أو النور ، على انحناء الزمكان بنفس الطريقة. معادلة الانحناء هي معادلة أينشتاين الميدانية. يتم تحديد الانحناء من خلال قيمة مصفوفة 4x4 ، تسمى "موتر طاقة الإجهاد". الذي يصف كثافة الطاقة والزخم في الزمكان. الصيغة لا تهتم إذا كانت الطاقة والزخم يأتيان من مادة عادية أو مادة مظلمة.


نعم ، نفس المعادلة المستخدمة في الأمور الأخرى.

نشر مارك بوستمان وراي فيلارد ودونا ويفر من معهد علوم التلسكوب الفضائي نتائج دراسة CLASH: "News Release 2011-25":

"هذه الصورة للعنقود المجري MACS J1206.2-0847 (أو MACS 1206 للاختصار) هي جزء من مسح واسع باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا.

الأشكال المشوهة في الكتلة هي مجرات بعيدة ينحني منها الضوء عن طريق الجاذبية لمادة غير مرئية تسمى المادة المظلمة داخل تجمع المجرات. هذه المجموعة هي هدف مبكر في دراسة استقصائية ستسمح لعلماء الفلك ببناء خرائط المادة المظلمة الأكثر تفصيلاً لعدد أكبر من مجموعات المجرات أكثر من أي وقت مضى.

على موقع ناسا الإلكتروني: "صراع العناقيد يقدم فكرة جديدة عن المادة المظلمة":

"... هذه الصورة المركبة ، التي تم إجراؤها باستخدام بيانات من مرصد Hubble Space Telescope Chandra X-Ray ، اكتشف الباحثون أدلة لزيادة معرفتنا بالمادة المظلمة. هذه الصورة هي تصادم قوي للعناقيد. تُظهر هذه المجموعات تكوينات من المادة المظلمة ، حيث انفصلت عن المادة العادية ، وتباينات الألوان المختلفة ، إلى جانب الدليل المثير للاهتمام للمادة المظلمة ... ".

مقال آخر بنفس الصورة: "heic0818 - إصدار علمي - صراع المجموعات يوفر فكرة جديدة عن المادة المظلمة":

"تشير ملاحظات نيو هابل وشاندرا للعنقود المعروف باسم MACSJ0025.4-1222 إلى أن تصادمًا عملاقًا قد فصل الظلام عن المادة العادية. وهذا يوفر تأكيدًا مستقلاً لتأثير مماثل تم اكتشافه سابقًا في هدف يُدعى Bullet Cluster ، مما يدل على أن الرصاصة الكتلة ليست حالة شاذة ".

صفحة ويب ويكيبيديا عن CLASH - مسح العدسة العنقودية والمستعر الأعظم مع هابل.


قد تبطئ المادة المظلمة من دوران شريط النجوم المركزي لمجرة درب التبانة

تحتوي مجرة ​​درب التبانة (مصورة) على شريط مركزي من النجوم (أصفر) يدور جنبًا إلى جنب مع المجرة. أبلغ الباحثون عن أدلة على أن الشريط يتباطأ بسبب وجود المادة المظلمة.

شارك هذا:

يمكن أن تكون المادة المظلمة عائقًا حقيقيًا. قد يؤدي سحب تلك المادة غير المرئية وغير المعروفة في مجرة ​​درب التبانة إلى إبطاء دوران شريط النجوم في قلب المجرة.

استنادًا إلى تقنية تعيد تكوين تاريخ التباطؤ بطريقة تشبه تحليل حلقات الشجرة ، انخفضت سرعة الشريط بنسبة 24 في المائة على الأقل منذ تشكله قبل مليارات السنين ، حسبما أفاد الباحثون في أغسطس. الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

هذا التباطؤ هو "دليل آخر غير مباشر ولكنه مهم على أن المادة المظلمة هي شيء ، وليست مجرد تخمين ، لأن هذا لا يمكن أن يحدث بدونها" ، كما يقول عالم الفيزياء الفلكية مارتن وينبيرج من جامعة ماساتشوستس أمهيرست ، والذي لم يكن مشاركًا في دراسة.

تحتوي العديد من المجرات الحلزونية ، بما في ذلك مجرة ​​درب التبانة ، على منطقة مركزية على شكل شريط مكتظ بالنجوم وتحيط بها أذرع المجرة. يحتوي الشريط أيضًا على بعض المجموعات: طاقم من النجوم محاصر بتأثير الجاذبية للقضيب. تدور هذه النجوم حول نقطة مستقرة جاذبيًا تقع على طول الشريط وأبعد من مركز المجرة ، والمعروفة باسم نقطة لاغرانج (SN: 2/26/21).

اشترك للحصول على أحدث من أخبار العلوم

عناوين وملخصات من أحدث أخبار العلوم من المقالات ، يتم تسليمها إلى بريدك الوارد

إذا تباطأ دوران الشريط ، فسوف يزداد طوله ، كما ستتحرك أذرع الشريط أيضًا إلى الخارج. عندما يحدث ذلك ، ستجمع تلك المجموعة من المعلقين نجومًا إضافية. وفقًا لمحاكاة الكمبيوتر للعملية ، يجب على تلك النجوم الإضافية أن ترتب نفسها في طبقات خارج المجموعة ، كما يقول عالم الفيزياء الفلكية رالف شونريتش من كلية لندن الجامعية. تدل طبقات النجوم على سجل لنمو المجموعة. يقول: "إنها في الواقع مثل الشجرة التي يمكنك قطعها في مجرتك".

درس شونريتش وعالمة الفيزياء الفلكية ريمبي شيبا من جامعة أكسفورد كيف تغير تكوين النجوم في المجموعة من حافتها الخارجية إلى طبقاتها الأعمق. كشفت البيانات المأخوذة من مركبة الفضاء جايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أن النجوم في الطبقات الخارجية للشريط تميل إلى أن تكون أقل ثراءً في العناصر الأثقل من الهيليوم مقارنة بالنجوم الموجودة في الطبقات الداخلية. ويقول الباحثون إن هذا دليل على تحرك مجموعة النجوم إلى الخارج نتيجة تباطؤ الشريط. ذلك لأن النجوم الموجودة في مركز المجرة - والتي كانت ستظل مظلمة للمجموعة في الماضي البعيد - تميل إلى أن تكون أكثر ثراءً في العناصر الأثقل من تلك الموجودة في الخارج.

يشير تباطؤ الشريط إلى أن قوة الجاذبية تؤثر عليه ، أي سحب المادة المظلمة في المجرة. لن تكون المادة الطبيعية وحدها كافية لتقليل سرعة الشريط. يقول تشيبا: "إذا لم تكن هناك مادة مظلمة ، فلن يتباطأ الشريط".

لكن النتائج أثارت بعض الشكوك. يقول عالم الفيزياء الفلكية إسحاق شلوسمان من جامعة كنتاكي في ليكسينغتون: "لسوء الحظ ، هذا لم يقنعني بعد". على سبيل المثال ، يشك في أن طبقات حلقة الشجرة ستحدث بالفعل. ويقول إنه "من الصعب تصديق أن هذا هو الحال في نظام واقعي" على عكس محاكاة الكمبيوتر المبسطة.

من ناحية أخرى ، يقول واينبرغ إنه على الرغم من أن الدراسة تعتمد على مجموعة متنوعة من الافتراضات ، إلا أنه يشك في أنها صحيحة. "لها الرائحة الصحيحة."

أسئلة أو تعليقات على هذه المقالة؟ راسلنا على [email protected]

اقتباسات

ر. شيبا و ر. شونريش. هيكل حلقة الشجرة لرنين شريط المجرة. الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. المجلد. 505 ، أغسطس 2021 ، ص. 2412. دوى: 10.1093 / mnras / stab1094.


قد تكون القوة المظلمة التي تعمل على إبطاء مجرتنا سرًا مادة مظلمة

عندما حدث خطأ ما حرب النجوم، عادةً ما يتعلق الأمر بالجانب المظلم للقوة ، لكن من المحتمل أن تكون هناك ظاهرة غير مفسرة في مجرتنا مرتبطة بالمادة المظلمة.

شيء مريب يحدث في مجرة ​​ليست بعيدة ، بعيدة. في قلب مجرة ​​درب التبانة يقع تيار النجوم من هرقل. يتباطأ دورانها بشكل غامض ، وما يحدث بالضبط تم التنبؤ به لعقود من دون حظ. الآن تم قياسه أخيرًا وربما تم إثباته. يعتقد عالما الفيزياء الفلكية ريمبي شيبا من جامعة أكسفورد ورالف شوينريتش من جامعة كوليدج لندن أنهما توصلوا إلى معرفة القوة المظلمة التي تفعل ذلك - وليس السيث. يبدو أن المادة المظلمة تعمل على مواجهة الدوران وإبطائه.

المزيد من المادة المظلمة

مليارات النجوم التي يبلغ مجموع كتلتها تريليونات الكتل الشمسية محاصرة بقضيب دوار في مركز مجرة ​​درب التبانة. وجد تشيبا وشوينريش ، اللذان نشرتا مؤخرًا دراسة في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، أن دوران هذا الشريط قد تباطأ إلى حوالي 75٪ مما كان عليه عندما ظهر لأول مرة.

قال شيبا ، الذي قاد الدراسة ، وشوينريش ، الذي كان مؤلفًا مشاركًا ، لـ SYFY WIRE عبر البريد الإلكتروني: "لم يكن الاكتشاف متوقعًا". "تركزت القيود السابقة على المادة المظلمة في الغالب على رسم خرائط إمكانات الجاذبية ، ولكن تباطؤ الشريط الذي قمنا بتحديده كميا للكتلة بالقصور الذاتي (الاستجابة الديناميكية) للمادة المظلمة التي تأخذ الزخم الزاوي من شريط المجرة."

لم يتم قياس المادة المظلمة من قبل من خلال كتلتها بالقصور الذاتي بدلاً من طاقة جاذبيتها. الكتلة بالقصور الذاتي هي مقدار مقاومة الجسم للقوى العاملة ضده ، على عكس كتلة الجاذبية ، أو قوة الجاذبية بين الأجسام. تعمل المادة المظلمة على إبطاء دوران شريط المجرة من خلال الاحتكاك الديناميكي ، أو السحب الذي تتعرض له الأجسام أثناء دورانها حول المادة المظلمة. يعتمد مقدار هذا السحب الذي يحمل جسمًا متحركًا إلى الخلف على مكان تكتلات المادة المظلمة والكمية الموجودة في أي منطقة معينة (التوزيع المكاني) ، وكذلك مدى سرعة تحرك أي من هذه الجسيمات ، في أي مكان (توزيع السرعة).

نواة المجرة (يمين) درب التبانة (يسار). الائتمان: ناسا

النجوم في تيار هرقل محاصرة جاذبيًا بواسطة قضيب الدوران ، وسوف تتحرك للخارج مع نمو دوران الشريط بشكل أبطأ وأبطأ. الدليل على أن نجوم هرقل هاجروا بعيدًا عن الشريط مع الحفاظ على مداراتهم هو في الكيمياء الخاصة بهم. النجوم التي بدأت في قلب المجرة مليئة بالعناصر الأثقل ، في حين أن اللب أغنى بعشر مرات في هذه العناصر من الهالة. هذه النجوم محاصرة في مدار حول الرنين ، والذي يحدث عندما يمارس تأثير جاذبية ثابت من قبل جسم يدور على الآخر ، ولكن لا يزال بإمكانه التحرك إلى الخارج.

لاحظ تشيبا وشونريتش: "نظرًا لأن قياسنا يحدد مقدار فقدان الزخم الزاوي للشريط ، فإن النتيجة تتعارض مع نظريات الجاذبية البديلة بدون المادة المظلمة ، والتي يجب أن تأخذ الزخم الزاوي الذي فقده الشريط". "لا يمكننا أن نرى حلاً مختلفًا لتفسير فقدان الزخم الزاوي هذا."

واجه الفريق معارضة على الرغم من أن تفسيرهم هو الوحيد الذي يبدو منطقيًا تمامًا. على الرغم من أن المادة المظلمة لا تزال غامضة وغامضة كما تبدو ، إلا أن هناك طرقًا لاستنتاجها حتى تتقدم التكنولوجيا بما يكفي لتتمكن من اكتشافها بطريقة أخرى. استخدم بعض العلماء نماذج تستبعد المادة المظلمة لإظهار سبب تباطؤ دوران شريط المجرة ، لكن المشكلة في هذه النماذج هي أنها تنتهي بتباطؤ ضئيل أو معدوم نتيجة لذلك. آخرون ممن اقترحوا نماذج تتضمن جاذبية بديلة وبعض المادة المظلمة فقط لم يروا نفس النتائج التي حصل عليها تشيبا وشوينريتش وفريقهم البحثي.

وقالوا: "يمكنك رؤيتها بهذه الطريقة - العثور على هذا النوع الجديد من الأدلة على المادة المظلمة يشبه العثور على جزيرة كبيرة في المحيط". "معرفة أنه أمر رائع ، ولكن لاستكشافه واستخدامه لمزيد من الدراسة ، فأنت بحاجة إلى أدوات جديدة. في نهاية الطريق ، تحصل على قيود جديدة على تاريخ المجرة وفرصة فريدة للتمييز بين نماذج المادة المظلمة المختلفة ".

آسف فيدر ، ولكن حتى قوة الجانب المظلم ربما لا تملك شيئًا على قوة كل المادة المظلمة في الكون.


كثافة المادة المظلمة

كما هو معلن ، فإن القمم الصوتية في طيف القدرة حساسة لكثافة المادة المظلمة في الكون. (رسميًا ، نسبة المادة إلى الإشعاع ولكن كثافة الإشعاع ثابتة في النموذج القياسي.)

بينما نرفع الكثافة الفيزيائية للمادة المظلمة ، فإن W م h 2 ، يزول تأثير القيادة عند ذروة معينة بحيث يتناقص اتساعها. على الرغم من أن هذا التأثير يغير ارتفاعات جميع القمم ، إلا أنه لا يمكن فصله إلا عن التأثيرات الباريونية بثلاث قمم على الأقل. لاحظ أن تقليل كثافة المادة يؤثر أيضًا على تحميل الباريونات حيث تختفي الآبار المحتملة للمادة المظلمة ولا تترك شيئًا لتسقط الباريونات فيها. إن وجود ذروة ثالثة يتم تعزيزها إلى ارتفاع مماثل للذروة الثانية أو تجاوزها هو مؤشر على أن المادة المظلمة كانت تهيمن على كثافة المادة في البلازما قبل إعادة التركيب. لاحظ أن الجاذبية الذاتية للفوتونات والباريونات لا تزال تلعب دورًا في القمتين الأولى والثانية ، لذا فإن القمة الثالثة هي أنظف اختبار لهذا السلوك.

لاحظ أيضًا أن موقع القمم ، وموقع الذروة الأولى على وجه الخصوص ، يتغير مع تغيير كثافة المادة المظلمة. تتحكم نسبة المادة إلى الإشعاع أيضًا في عمر الكون عند إعادة التركيب ، وبالتالي إلى أي مدى يمكن أن ينتقل الصوت بالنسبة إلى المسافة التي ينتقل بها الضوء بعد إعادة التركيب. هذا هو الغموض الرئيسي في قياس الانحناء المكاني للكون. نرى هنا أن هذا الغموض سيتم حله عندما يتم قياس ثلاث قمم على الأقل بدقة.


تم حلها: لغز كيفية توزيع المادة المظلمة في المجرات

تمت محاكاة المادة المظلمة في مجرتين على جهاز كمبيوتر. الفرق الوحيد بينهما هو طبيعة المادة المظلمة. بدون اصطدامات على اليسار ومع اصطدامات على اليمين. يشير العمل إلى أن المادة المظلمة في المجرات الحقيقية تبدو أشبه بالصورة الموجودة على اليمين ، وأقل تكتلًا وأكثر انتشارًا من تلك الموجودة على اليسار. تمثل الدائرة نهاية المجرة. الائتمان: صورة مأخوذة من مقال Brinckmann et al. 2018، الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية, 474, 746.

قوة الجاذبية في الكون والتي تطورت تحتها من حالة شبه موحدة عند الانفجار العظيم حتى الآن ، عندما تتركز المادة في المجرات والنجوم والكواكب ، يتم توفيرها من خلال ما يسمى "المادة المظلمة". ولكن على الرغم من الدور الأساسي الذي تلعبه هذه المادة الإضافية ، فنحن لا نعرف شيئًا تقريبًا عن طبيعتها وسلوكها وتكوينها ، والتي تعد واحدة من المشكلات الأساسية للفيزياء الحديثة. في مقال حديث في رسائل علم الفلك والفيزياء الفلكية، أظهر العلماء في Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) / University of La Laguna (ULL) والجامعة الوطنية في شمال غرب مقاطعة بوينس آيرس (Junín ، الأرجنتين) أن المادة المظلمة في المجرات تتبع توزيع "إنتروبيا قصوى" يسلط الضوء على طبيعته.

تشكل المادة المظلمة 85٪ من مادة الكون ، لكن وجودها يظهر فقط في المقاييس الفلكية. وهذا يعني أنه نظرًا لتفاعلها الضعيف ، لا يمكن ملاحظة التأثير الصافي إلا عندما يكون موجودًا بكميات كبيرة. نظرًا لأنه لا يبرد إلا بصعوبة ، فإن الهياكل التي يشكلها تكون عمومًا أكبر بكثير من الكواكب والنجوم. نظرًا لأن وجود المادة المظلمة لا يظهر إلا على نطاقات كبيرة ، فمن المحتمل أن يتم اكتشاف طبيعتها من خلال الدراسات الفيزيائية الفلكية.

إن القول بأن توزيع المادة المظلمة منظم وفقًا لأقصى إنتروبيا (وهو ما يعادل "أقصى اضطراب" أو "توازن ديناميكي حراري") يعني أنها توجد في حالتها الأكثر احتمالية. للوصول إلى هذا `` الاضطراب الأقصى '' ، يجب أن تصطدم المادة المظلمة مع نفسها ، تمامًا كما تفعل جزيئات الغاز ، للوصول إلى التوازن الذي ترتبط فيه كثافتها وضغطها ودرجة حرارتها. ومع ذلك ، لا نعرف كيف وصلت المادة المظلمة إلى هذا النوع من التوازن.

يقول خورخي سانشيز ألميدا Jorge Sánchez Almeida ، وهو باحث في IAC: "على عكس الجزيئات الموجودة في الهواء ، على سبيل المثال ، نظرًا لأن تأثير الجاذبية ضعيف ، فمن الصعب أن تتصادم جسيمات المادة المظلمة مع بعضها البعض ، لذا فإن الآلية التي تصل من خلالها إلى التوازن هي لغز". من هو المؤلف الأول للمقال. ويضيف: "ومع ذلك ، إذا اصطدموا ببعضهم البعض ، فإن هذا سيعطيهم طبيعة خاصة للغاية ، والتي من شأنها أن تحل جزئيًا لغز أصلهم".

تم الكشف عن أقصى إنتروبيا للمادة المظلمة في المجرات القزمية ، التي تحتوي على نسبة أعلى من المادة المظلمة إلى المادة الكلية مقارنة بالمجرات الأكثر ضخامة ، لذلك من السهل رؤية التأثير فيها. ومع ذلك ، يتوقع الباحثون أن يكون هذا سلوكًا عامًا في جميع أنواع المجرات.

تشير الدراسة إلى أن توزيع المادة في التوازن الديناميكي الحراري له كثافة مركزية أقل بكثير مما افترضه علماء الفلك للعديد من التطبيقات العملية ، مثل التفسير الصحيح لعدسات الجاذبية ، أو عند تصميم التجارب لاكتشاف المادة المظلمة من خلال فنائها الذاتي.

هذه الكثافة المركزية أساسية للتفسير الصحيح لانحناء الضوء بواسطة عدسات الجاذبية: إذا كانت أقل كثافة ، يكون تأثير العدسة أقل. لاستخدام عدسة الجاذبية لقياس كتلة المجرة ، يحتاج المرء إلى نموذج ، إذا تم تغيير هذا النموذج ، يتغير القياس.

تعتبر الكثافة المركزية أيضًا مهمة جدًا للتجارب التي تحاول اكتشاف المادة المظلمة باستخدام الإبادة الذاتية لها. يمكن أن يتفاعل جسيمان من المادة المظلمة ويختفيان في عملية غير محتملة للغاية ، ولكنها ستكون من سمات طبيعتها. لكي يتفاعل جسيمان يجب أن يتصادموا. يعتمد احتمال هذا الاصطدام على كثافة المادة المظلمة ، فكلما زاد تركيز المادة المظلمة ، زاد احتمال تصادم الجسيمات.

"لهذا السبب ، إذا تغيرت الكثافة ، فإن المعدل المتوقع لإنتاج عمليات الإبادة الذاتية ، وبالنظر إلى أن التجارب مصممة على التنبؤ بمعدل معين ، إذا كان هذا المعدل منخفضًا جدًا ، فمن غير المرجح أن تسفر التجربة عن نتيجة إيجابية "، كما يقول سانشيز ألميدا.

أخيرًا ، يمكن أن يفسر التوازن الديناميكي الحراري للمادة المظلمة أيضًا المظهر الجانبي للسطوع للمجرات. ينخفض ​​هذا السطوع مع المسافة من مركز المجرة بطريقة معينة ، والتي يكون أصلها المادي غير معروف ، لكن الباحثين يعملون لإثبات أنه نتيجة توازن مع أقصى إنتروبيا.

المحاكاة مقابل المراقبة

كانت كثافة المادة المظلمة في مراكز المجرات لغزا لعقود. هناك تناقض كبير بين تنبؤات المحاكاة (كثافة عالية) وتلك الملاحظة (قيمة منخفضة). طرح علماء الفلك أنواعًا عديدة من الآليات لحل هذا الخلاف الرئيسي.

في هذه المقالة ، أظهر الباحثون ، باستخدام المبادئ الفيزيائية الأساسية ، أن الملاحظات يمكن إعادة إنتاجها على افتراض أن المادة المظلمة في حالة توازن ، أي أنها تحتوي على أقصى قدر من الانتروبيا. قد تكون عواقب هذه النتيجة مهمة جدًا لأنها تشير إلى أن المادة المظلمة لها طاقة متبادلة مع نفسها و / أو مع المادة "العادية" المتبقية (الباريونية).

"حقيقة أن التوازن قد تم التوصل إليه في مثل هذا الوقت القصير ، مقارنة بعمر الكون ، يمكن أن يكون نتيجة لنوع من التفاعل بين المادة المظلمة والمادة الطبيعية بالإضافة إلى الجاذبية ،" يقترح إجناسيو تروجيلو ، الباحث في IAC وأحد مؤلفي هذا المقال. "يجب استكشاف الطبيعة الدقيقة لهذه الآلية ، ولكن قد تكون العواقب رائعة لفهم ماهية هذا المكون الذي يهيمن على الكمية الإجمالية للمادة في الكون."


تجربة جديدة لسبر تفاعلات المادة المظلمة

يوضح هذا التخطيط حركة سقوط نجم نابض في مجرة ​​درب التبانة ومجال الجاذبية # 8217s. يشير السهم الأصفر إلى الحركة بسبب جاذبية المادة العادية بينما يُظهر السهم الأبيض الحركة التي تسببها المادة المظلمة في المجرة وحولها. تم تصميم تجربة جديدة لاكتشاف ما إذا كانت هناك قوة & # 8220 الخامسة المحتملة & # 8221 تعمل مع الجاذبية الناتجة عن المادة المظلمة. الصورة: R.Hurt (SSC) و JPL-Caltech و NASA وصورة النجوم النابضة بواسطة NASA

حوالي عام 1600 ، أوصلته تجارب جاليليو جاليلي إلى استنتاج مفاده أنه في مجال جاذبية الأرض ، تشعر جميع الأجسام ، بغض النظر عن كتلتها وتكوينها ، بنفس التسارع. أجرى إسحاق نيوتن تجارب البندول على مواد مختلفة من أجل التحقق مما يسمى بعالمية السقوط الحر ووصل إلى دقة 1: 1000. في الآونة الأخيرة ، نجحت تجربة الأقمار الصناعية MICROSCOPE في تأكيد عالمية السقوط الحر في مجال جاذبية الأرض بدقة 1: 100 تريليون.

ومع ذلك ، يمكن لهذا النوع من التجارب فقط اختبار عالمية السقوط الحر تجاه المادة العادية ، مثل الأرض نفسها التي يهيمن على تركيبها الحديد (32٪) ، والأكسجين (30٪) ، والسيليكون (15٪) والمغنيسيوم (14٪). ). ولكن على المقاييس الكبيرة ، تبدو المادة العادية مجرد جزء صغير من المادة والطاقة في الكون.

يُعتقد أن ما يسمى بالمادة المظلمة يمثل حوالي 80٪ من المادة في كوننا. حتى اليوم ، لم يتم رصد المادة المظلمة بشكل مباشر. يتم الاستدلال على وجودها بشكل غير مباشر فقط من الملاحظات الفلكية المختلفة مثل دوران المجرات ، وحركة مجموعات المجرات ، وعدسات الجاذبية. تعتبر الطبيعة الفعلية للمادة المظلمة من أبرز الأسئلة في العلم الحديث. يعتقد العديد من الفيزيائيين أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات دون ذرية غير مكتشفة حتى الآن.

مع الطبيعة غير المعروفة للمادة المظلمة ، يبرز سؤال مهم آخر: هل الجاذبية هي التفاعل الوحيد بعيد المدى بين المادة العادية والمادة المظلمة؟ بعبارة أخرى ، هل تشعر المادة فقط بانحناء الزمكان الناجم عن المادة المظلمة ، أم أن هناك قوة أخرى تسحب المادة نحو المادة المظلمة ، أو ربما تدفعها بعيدًا وبالتالي تقلل التجاذب العام بين المادة العادية والمادة المظلمة. وهذا يعني انتهاكًا لعالمية السقوط الحر تجاه المادة المظلمة. تسمى هذه القوة الافتراضية أحيانًا "القوة الخامسة" ، إلى جانب التفاعلات الأساسية الأربعة المعروفة في الطبيعة (الجاذبية ، والتفاعل الكهرومغناطيسي ، والتفاعل الضعيف ، والتفاعل القوي).

في الوقت الحاضر ، هناك العديد من التجارب التي تضع قيودًا صارمة على مثل هذه القوة الخامسة التي تنشأ من المادة المظلمة. واحدة من أكثر التجارب صرامة تستخدم مدار الأرض والقمر واختبارات لتسارع غير طبيعي نحو مركز المجرة ، أي مركز هالة المادة المظلمة الكروية لمجرتنا. تأتي الدقة العالية لهذه التجربة من Lunar Laser Ranging ، حيث تُقاس المسافة إلى القمر بدقة سنتيمترية عن طريق ارتداد نبضات الليزر للعاكسات الرجعية المثبتة على القمر.

حتى اليوم ، لم يجر أحد مثل هذا الاختبار الخامس للقوة بجسم غريب مثل النجم النيوتروني. يقول Lijing Shao من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي (MPIfR) في بون بألمانيا: "هناك سببان لأن النجوم النابضة الثنائية تفتح طريقة جديدة تمامًا لاختبار هذه القوة الخامسة بين المادة العادية والمادة المظلمة". مؤلف المنشور في “Physical Review Letters”. أولاً ، يتكون النجم النيوتروني من مادة لا يمكن تكوينها في المختبر ، وهي أكثر كثافة بعدة مرات من النواة الذرية وتتكون بالكامل تقريبًا من النيوترونات. علاوة على ذلك ، فإن حقول الجاذبية الهائلة داخل نجم نيوتروني ، أقوى بمليار مرة من الشمس ، يمكن من حيث المبدأ تعزيز التفاعل مع المادة المظلمة بشكل كبير ".

يمكن الحصول على مدار النجم النابض الثنائي بدقة عالية عن طريق قياس وقت وصول الإشارات الراديوية للنجم النابض باستخدام التلسكوبات الراديوية. بالنسبة لبعض النجوم النابضة ، يمكن تحقيق دقة تزيد عن 100 نانوثانية ، بما يتوافق مع تحديد مدار النجم النابض بدقة أكبر من 30 مترًا.

لاختبار عالمية السقوط الحر تجاه المادة المظلمة ، حدد فريق البحث نجمًا نابضًا ثنائيًا مناسبًا بشكل خاص ، اسمه PSR J1713 + 0747 ، والذي يقع على مسافة حوالي 3800 سنة ضوئية من الأرض. هذا نجم نابض ميلي ثانية مع فترة دوران تبلغ 4.6 مللي ثانية فقط وهو أحد أكثر الدوّارات ثباتًا بين مجموعات النجوم النابضة المعروفة. علاوة على ذلك ، فهو يدور في مدار دائري تقريبًا لمدة 68 يومًا مع رفيق قزم أبيض.

في حين أن علماء الفلك النابض يهتمون عادة بالنجوم الثنائية الضيقة ذات الحركة المدارية السريعة عند اختبار النسبية العامة ، كان الباحثون الآن يبحثون عن نجم نابض يتحرك ببطء في الألف من الثانية في مدار عريض. كلما اتسع المدار ، زادت حساسية رد فعله تجاه انتهاك عالمية السقوط الحر. إذا شعر النجم النابض بتسارع مختلف تجاه المادة المظلمة عن رفيقه القزم الأبيض ، فيجب على المرء أن يرى تشوهًا في المدار الثنائي بمرور الوقت ، أي تغيير في انحرافه.

يوضح نوربرت ويكس: "أكثر من 20 عامًا من التوقيت المنتظم عالي الدقة مع إيفلسبرج والتلسكوبات الراديوية الأخرى من مصفوفة توقيت بولسار الأوروبي ومشروعات توقيت النجوم النابضة NANOGrav في أمريكا الشمالية أظهرت بدقة عالية أنه لا يوجد تغيير في انحراف المدار". ، أيضا من MPIfR. "هذا يعني أن النجم النيوتروني يشعر بدرجة عالية بنفس نوع الانجذاب تجاه المادة المظلمة مثل الأشكال الأخرى من المادة القياسية."

يقول مايكل كرامر ، مدير MPIfR ورئيس مجموعة أبحاث "الفيزياء الأساسية في علم الفلك الراديوي" ، "لجعل هذه الاختبارات أفضل ، نحن منشغلون بالبحث عن النجوم النابضة بالقرب من كميات كبيرة من المادة المظلمة المتوقعة". "المكان المثالي هو مركز Galactic حيث نستخدم Effelsberg والتلسكوبات الأخرى في العالم لإلقاء نظرة كجزء من مشروع Black Hole Cam الخاص بنا. بمجرد أن نحصل على مصفوفة الكيلومتر المربع ، يمكننا أن نجعل تلك الاختبارات فائقة الدقة "، كما يخلص.


خريطة جديدة للمادة المظلمة تكشف الغموض الكوني

كانت النتائج مفاجأة لأنها تظهر أنها أكثر سلاسة قليلاً وانتشاراً أكبر مما تتنبأ به أفضل النظريات الحالية.

يبدو أن الملاحظة تبتعد عن نظرية أينشتاين للنسبية العامة - مما يشكل لغزًا للباحثين.

تم نشر النتائج من قبل Dark Energy Survey Collaboration.

المادة المظلمة هي مادة غير مرئية تتغلغل في الفضاء. يمثل 80٪ من المادة في الكون.

تمكن علماء الفلك من معرفة مكان وجوده لأنه يشوه الضوء القادم من النجوم البعيدة. كلما زاد التشوه ، زاد تركيز المادة المظلمة.

قال الدكتور نيال جيفري ، من مدرسة إيكول نورمال سوبريور في باريس ، والذي قام بتجميع الخريطة معًا ، إن النتيجة طرحت & quot؛ مشكلة حقيقية & quot في الفيزياء.

& quot إذا كان هذا التفاوت صحيحًا ، فربما كان أينشتاين مخطئًا ، & quot & quot ربما تعتقد أن هذا أمر سيئ ، وربما تكون الفيزياء معطلة. لكن بالنسبة للفيزيائي ، إنه أمر مثير للغاية. هذا يعني أنه يمكننا اكتشاف شيء جديد عن طبيعة الكون حقًا. & quot

قال البروفيسور كارلوس فرينك ، من جامعة دورهام ، والذي كان أحد العلماء الذين استندوا إلى عمل ألبرت أينشتاين وآخرين لتطوير النظرية الكونية الحالية ، إن مشاعره كانت مختلطة عند سماعه للأخبار.

& quot لقد أمضيت حياتي في العمل على هذه النظرية ويخبرني قلبي أنني لا أريد رؤيتها تنهار. قال البروفيسور فرينك ، لكن عقلي يخبرني أن القياسات كانت صحيحة ، وعلينا أن ننظر في إمكانية وجود فيزياء جديدة.

& quot؛ ثم ترن معدتي ، لأنه ليس لدينا أسباب صلبة لاستكشافها لأنه ليس لدينا نظرية في الفيزياء لتوجيهنا. إنه يجعلني متوترة وخائفة للغاية ، لأننا ندخل في مجال غير معروف تمامًا ومن يدري ما الذي سنجده. & quot

باستخدام تلسكوب فيكتور إم بلانكو في تشيلي ، حلل الفريق الذي يقف وراء العمل الجديد 100 مليون مجرة.

تُظهر الخريطة كيف تنتشر المادة المظلمة عبر الكون. المناطق السوداء هي مساحات شاسعة من العدم ، تسمى الفراغات ، حيث قد تكون قوانين الفيزياء مختلفة. المناطق المضيئة هي المكان الذي تتركز فيه المادة المظلمة. يطلق عليهم & quothalos & quot لأن الحقيقة في المركز هي حيث يوجد واقعنا. في وسطهم توجد مجرات مثل مجرتنا درب التبانة ، تتألق بشكل ساطع مثل الأحجار الكريمة الصغيرة على شبكة كونية واسعة.

وفقًا للدكتور جيفري ، وهو أيضًا جزء من قسم في جامعة كوليدج لندن ، تُظهر الخريطة بوضوح أن المجرات جزء من هيكل غير مرئي أكبر.

لم يستطع أحد في تاريخ البشرية أن ينظر إلى الفضاء ويرى أين توجد المادة المظلمة إلى هذا الحد. تمكن علماء الفلك من تكوين صور لبقع صغيرة ، لكننا كشفنا النقاب عن مساحات شاسعة جديدة تُظهر الكثير من بنيتها. لأول مرة يمكننا رؤية الكون بطريقة مختلفة. & quot

لكن خريطة المادة المظلمة الجديدة لا تظهر بالضبط ما توقعه علماء الفلك. لديهم فكرة دقيقة عن توزيع المادة بعد 350 ألف سنة من الانفجار العظيم ، من مرصد مدار تابع لوكالة الفضاء الأوروبية يسمى بلانك. لقد قاس الإشعاع الذي لا يزال موجودًا منذ تلك اللحظة ، ويسمى الخلفية الكونية الميكروية ، أو بشكل أكثر شاعرية ، & quota afterglow of the Creation & quot.

بالاعتماد على أفكار أينشتاين ، طور علماء الفلك ، مثل البروفيسور فرينك ، نموذجًا لحساب كيفية انتشار المادة على مدى 13.8 مليار سنة مقبلة حتى يومنا هذا. لكن الملاحظات الفعلية من الخريطة الجديدة خرجت بنسبة قليلة في المائة - إنها تُظهر أن المادة منتشرة بشكل متساوٍ إلى حد ما.

نتيجة لذلك ، يعتقد البروفيسور فرينك أنه قد تكون هناك تغييرات كبيرة على قدم وساق في فهمنا للكون.

& quot؛ ربما اكتشفنا شيئًا أساسيًا حقًا حول نسيج الكون. ترتكز النظرية الحالية على أعمدة بسيطة للغاية مصنوعة من الرمال. وما قد نشهده هو انهيار إحدى تلك الركائز. & quot

لكن آخرين ، مثل البروفيسور عوفر لاهف ، من جامعة كوليدج لندن ، لديهم وجهة نظر أكثر تحفظًا.

& quot السؤال الكبير هو ما إذا كانت نظرية أينشتاين & # x27s مثالية. يبدو أنه يجتاز كل اختبار ولكن مع بعض الانحرافات هنا وهناك. ربما تحتاج الفيزياء الفلكية للمجرات فقط إلى بعض التعديلات. في تاريخ علم الكونيات ، توجد أمثلة اختفت فيها المشكلات ، ولكن أيضًا أمثلة عندما تغير التفكير. وقال إنه سيكون من الرائع معرفة ما إذا كان & # x27tension & # x27 الحالي في علم الكونيات سيؤدي إلى نقلة نوعية جديدة.

يتكون تعاون DES من أكثر من 400 عالم من 25 مؤسسة في سبع دول.


2 إجابات 2

هناك الكثير من الطرق المجنونة التي يمكنك اتباعها لتعديل الجاذبية على أمل تفسير المادة المظلمة ، ولكن النقطة المهمة هي أن أياً من هذه التعديلات لم تنجح حتى الآن. لا أحد منهم يصف ملاحظاتنا بشكل صحيح (هذا ما يجب أن نهتم به أكثر) ، وأفضل ملاءمة حاليًا هي آلية التنمية النظيفة البسيطة. إذا كنت ترغب في اقتراح شيء آخر ، فأنت تحتاج حقًا إلى نظرية متينة ومتسقة تنبؤات محددة ويتناسب مع الملاحظة أيضًا.

بيانك / سؤالك ، & قل لي لماذا هو خطأ & quot ليس طريقة جيدة لصياغة الأشياء. تحتاج حقًا إلى تقديم نظرية وحساب ما تتوقعه ، بدلاً من امتلاك فكرة غامضة ومطالبة الآخرين بتزويرها. يعمل الناس على عدد كبير من الأفكار - والسبب في عدم قبولهم جميعًا على أنها صحيحة مسبقًا هو عدم إظهارهم. عبء الإثبات يقع على عاتق الشخص الذي يقدم أفكارًا جديدة ، وليس على بقية المجتمع العلمي لإثبات خطأها *.

لا أفهم لماذا تعمل Dark Matter أو MOND / & quotgravity بشكل مختلف على نطاقات أكبر & quot هي الخيارات الوحيدة لشرح بيانات المراقبة.

أنت تسأل لماذا تعمل النظرية X في ملاءمة البيانات ولكن النظرية Y لا تفعل ذلك؟ هذا يبدو وكأنه سؤال فلسفي.

---يحرر---
أخيرًا ، لربط سؤالك الثاني ، فنحن نعرف درجات الحرية المنتشرة في GR: هناك 2 منهما ، وضعا التنسور (استقطابان لموجات الجاذبية). نحن نفهمها جيدًا ، خاصة منذ اكتشاف موجات الجاذبية. إنهم لا يتصرفون بالطريقة التي يبدو أنك تصفها هنا.

في التعديلات ، يمكن أن يكون لديك درجات انتشار أكثر من الحرية ، و / أو أوضاع قياسية / متجهية ، لكن هذه مقيدة تمامًا مثل CMB. فيما يتعلق بالمشهد العام للنظريات المحتملة وتوقعاتها ، لست متأكدًا من أن أي شخص يمكنه ذلك استبعاد الأشياء التي تتصرف مثل المادة المظلمة بطريقة ما ، لكنها لم تُطرح بعد بطريقة مقنعة.

* بالطبع يقضي الناس الكثير من الوقت في البحث عن المشاكل وتناقضات الأمبير في النظريات الفيزيائية ، لكن هذا ليس ما نتحدث عنه هنا.


تعمل المادة المظلمة على إبطاء دوران شريط مجرة ​​درب التبانة

تباطأ دوران شريط المجرة في مجرة ​​درب التبانة ، والذي يتكون من مليارات النجوم العنقودية ، بحوالي الربع منذ تشكله ، وفقًا لدراسة جديدة أجراها باحثون في كلية لندن الجامعية وجامعة أكسفورد.

جامعة كلية لندن

صورة: Artist's conception of the Milky Way galaxy. view more

The spin of the Milky Way's galactic bar, which is made up of billions of clustered stars, has slowed by about a quarter since its formation, according to a new study by researchers at University College London (UCL) and the University of Oxford.

For 30 years, astrophysicists have predicted such a slowdown, but this is the first time it has been measured.

The researchers say it gives a new type of insight into the nature of dark matter, which acts like a counterweight slowing the spin.

In the study, published in the الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية, researchers analysed Gaia space telescope observations of a large group of stars, the Hercules stream, which are in resonance with the bar - that is, they revolve around the galaxy at the same rate as the bar's spin.

These stars are gravitationally trapped by the spinning bar. The same phenomenon occurs with Jupiter's Trojan and Greek asteroids, which orbit Jupiter's Lagrange points (ahead and behind Jupiter). If the bar's spin slows down, these stars would be expected to move further out in the galaxy, keeping their orbital period matched to that of the bar's spin.

The researchers found that the stars in the stream carry a chemical fingerprint - they are richer in heavier elements (called metals in astronomy), proving that they have travelled away from the galactic centre, where stars and star-forming gas are about 10 times as rich in metals compared to the outer galaxy.

Using this data, the team inferred that the bar - made up of billions of stars and trillions of solar masses - had slowed down its spin by at least 24% since it first formed.

Co-author Dr Ralph Schoenrich (UCL Physics & Astronomy) said: "Astrophysicists have long suspected that the spinning bar at the centre of our galaxy is slowing down, but we have found the first evidence of this happening.

"The counterweight slowing this spin must be dark matter. Until now, we have only been able to infer dark matter by mapping the gravitational potential of galaxies and subtracting the contribution from visible matter.

"Our research provides a new type of measurement of dark matter - not of its gravitational energy, but of its inertial mass (the dynamical response), which slows the bar's spin."

Co-author and PhD student Rimpei Chiba, of the University of Oxford, said: "Our finding offers a fascinating perspective for constraining the nature of dark matter, as different models will change this inertial pull on the galactic bar.

"Our finding also poses a major problem for alternative gravity theories - as they lack dark matter in the halo, they predict no, or significantly too little slowing of the bar."

The Milky Way, like other galaxies, is thought to be embedded in a 'halo' of dark matter that extends well beyond its visible edge.

Dark matter is invisible and its nature is unknown, but its existence is inferred from galaxies behaving as if they were shrouded in significantly more mass than we can see. There is thought to be about five times as much dark matter in the Universe as ordinary, visible matter.

Alternative gravity theories such as modified Newtonian dynamics reject the idea of dark matter, instead seeking to explain discrepancies by tweaking Einstein's theory of general relativity.

The Milky Way is a barred spiral galaxy, with a thick bar of stars in the middle and spiral arms extending through the disc outside the bar. The bar rotates in the same direction as the galaxy.

The research received support from the Royal Society, the Takenaka Scholarship Foundation, and the Science and Technology Facilities Council (STFC).

تنصل: AAAS و EurekAlert! ليست مسؤولة عن دقة النشرات الإخبارية المرسلة على EurekAlert! من خلال المؤسسات المساهمة أو لاستخدام أي معلومات من خلال نظام EurekAlert.


A New Experiment to Understand Dark Matter

Is dark matter a source of a yet unknown force in addition to gravity? The mysterious dark matter is little understood and trying to understand its properties is an important challenge in modern physics and astrophysics. Researchers at the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, have proposed a new experiment that makes use of super-dense stars to learn more about the interaction of dark matter with standard matter. This experiment already provides some improvement in constraining dark matter properties, but even more progress is promised by explorations in the centre of our Milky Way that are underway.

The findings are published in the journal Physical Review Letters (2018 June 15 issue).

Schematic image of a pulsar, falling in the gravitational field of the Milky Way. The two arrows indicate the direction . [more]

Schematic image of a pulsar, falling in the gravitational field of the Milky Way. The two arrows indicate the direction of the attractive forces, towards the standard matter - stars, gas, etc. (yellow arrow) and towards the spherical distribution of dark matter (grey arrow). The question is, whether dark matter attracts the pulsar only by gravity or, in addition to gravity, by a yet unknown „fifth force“?

Schematic image of a pulsar, falling in the gravitational field of the Milky Way. The two arrows indicate the direction of the attractive forces, towards the standard matter - stars, gas, etc. (yellow arrow) and towards the spherical distribution of dark matter (grey arrow). The question is, whether dark matter attracts the pulsar only by gravity or, in addition to gravity, by a yet unknown „fifth force“?

Around 1600, Galileo Galilei’s experiments brought him to the conclusion that in the gravitational field of the Earth all bodies, independent of their mass and composition feel the same acceleration. Isaac Newton performed pendulum experiments with different materials in order to verify the so-called universality of free fall and reached a precision of 1:1000. More recently, the satellite experiment MICROSCOPE managed to confirm the universality of free fall in the gravitational field of the Earth with a precision of 1:100 trillion.

These kind of experiments, however, could only test the universality of free fall towards ordinary matter, like the Earth itself whose composition is dominated by iron (32%), oxygen (30%), silicon (15%) and magnesium (14%). On large scales, however, ordinary matter seems to be only a small fraction of matter and energy in the universe.

It is believed that the so-called dark matter accounts for about 80% of the matter in our Universe. Until today, dark matter has not been observed directly. Its presence is only indirectly inferred from various astronomical observations like the rotation of galaxies, the motion of galaxy clusters, and gravitational lenses. The actual nature of dark matter is one of the most prominent questions in modern science. Many physicists believe that dark matter consists of so far undiscovered sub-atomic particles.

With the unknown nature of dark matter another important question arises: is gravity the only long-range interaction between normal matter and dark matter? In other words, does matter only feel the space-time curvature caused by dark matter, or is there another force that pulls matter towards dark matter, or maybe even pushes it away and thus reduces the overall attraction between normal matter and dark matter. That would imply a violation of the universality of free fall towards dark matter. This hypothetical force is sometimes labeled as “fifth force”, besides the well-known four fundamental interactions in nature (gravitation, electromagnetic & weak interaction, strong interaction).

At present, there are various experiments setting tight limits on such a fifth force originating from dark matter. One of the most stringent experiments uses the Earth-Moon orbit and tests for an anomalous acceleration towards the Galactic center, i.e. the center of the spherical dark matter halo of our Galaxy. The high precision of this experiment comes from Lunar Laser Ranging, where the distance to the Moon is measured with centimeter precision by bouncing laser pulses of the retro reflectors installed on the Moon.

Until today, nobody has conducted such a fifth force test with an exotic object like a neutron star. “There are two reasons that binary pulsars open up a completely new way of testing for such a fifth force between normal matter and dark matter”, says Lijing Shao from the Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR) in Bonn, Germany, the first author of the publication in “Physical Review Letters”. “First, a neutron star consists of matter which cannot be constructed in a laboratory, many times denser than an atomic nucleus and consisting nearly entirely of neutrons. Moreover, the enormous gravitational fields inside a neutron star, billion times stronger than that of the Sun, could in principle greatly enhance the interaction with dark matter.”

The orbit of a binary pulsar can be obtained with high precision by measuring the arrival time of the radio signals of the pulsar with radio telescopes. For some pulsars, a precision of better than 100 nanoseconds can be achieved, corresponding to a determination of the pulsar orbit with a precision better than 30 meters.

To test the universality of free fall towards dark matter, the research team identified a particularly suitable binary pulsar, named PSR J1713+0747, which is at a distance of about 3800 light years from the Earth. This is a millisecond pulsar with a rotational period of just 4.6 milliseconds and is one of the most stable rotators amongst the known pulsar population. Moreover, it is in a nearly circular 68-day orbit with a white dwarf companion.

While pulsar astronomers usually are interested in tight binary pulsars with fast orbital motion when testing general relativity, the researchers were now looking for a slowly moving millisecond pulsar in a wide orbit. The wider the orbit, the more sensitive it reacts to a violation of the universality of free fall. If the pulsar feels a different acceleration towards dark matter than the white dwarf companion, one should see a deformation of the binary orbit over time, i.e. a change in its eccentricity.

“More than 20 years of regular high precision timing with Effelsberg and other radio telescopes of the European Pulsar Timing Array and the North American NANOGrav pulsar timing projects showed with high precision that there is no change in the eccentricity of the orbit”, explains Norbert Wex, also from MPIfR. “This means that to a high degree the neutron star feels the same kind of attraction towards dark matter as towards other forms of standard matter.”

“To make these tests even better, we are busily searching for suitable pulsars near large amounts of expected dark matter”, says Michael Kramer, director at MPIfR and head of its “Fundamental Physics in Radio Astronomy” research group. “The ideal place is the Galactic centre where we use Effelsberg and other telescopes in the world to have a look as part of our Black Hole Cam project. Once we will have the Square Kilometre Array, we can make those tests super-precise”, he concludes.

BlackHoleCam is an ERC-funded Synergy project to finally image, measure and understand astrophysical black holes. Its principal investigators, Heino Falcke, Michael Kramer and Luciano Rezzolla, test fundamental predictions of Einstein’s theory of General Relativity. The BlackHoleCam team members are active partners of the global Event Horizon Telescope Consortium (EHTC).