30. júna 1905 Albert Einstein začal revolúciu vydaním teórie špeciálnej relativity. Táto teória okrem iného uviedla, že rýchlosť svetla vo vákuu je rovnaká pre všetkých pozorovateľov bez ohľadu na zdroj. V roku 1915 na to nadviazal uverejnením svojej teórie všeobecnej relativity, ktorá tvrdila, že gravitácia má deformačný účinok na časopriestor. Už viac ako storočie sú tieto teórie základným nástrojom v astrofyzike a vysvetľujú správanie vesmíru vo veľkom meradle.
Od 90. rokov si však astronómovia uvedomujú skutočnosť, že vesmír sa zrýchľuje. V snahe vysvetliť mechanizmy, ktoré sa skrývajú za týmto, siahali návrhy od možnej existencie neviditeľnej energie (t. J. Temnej energie) po možnosť, že by sa Einsteinove polné rovnice všeobecnej relativity mohli rozpadnúť. Ale vďaka nedávnej práci medzinárodného výskumného tímu je dnes známe, že to Einstein mal po celý čas.
Použitím Fibre Multi-Object Spectrograph (FMOS) na Subaru Telescope, tím, ktorý bol vedený výskumníkmi z Japonského inštitútu pre fyziku a matematiku vesmíru (Kavli IMPU) a Tokijskej univerzity, vytvoril najhlbší trojrozmerný objekt. mapa vesmíru k dnešnému dňu. Celkovo povedané, táto mapa obsahuje približne 3 000 galaxií a zahŕňa priestor merajúci 13 miliárd svetelných rokov.
Na testovanie Einsteinovej teórie použil tím, ktorý viedol Dr. Teppei Okumura, výskumný pracovník projektu IPMU v Kavli, informácie získané v rámci projektu FastSound v posledných rokoch. V rámci ich snahy zistiť pôvod kozmického zrýchlenia sa tento projekt spolieha na údaje zozbierané Subaru ďalekohľadom, aby vytvoril prieskum, ktorý monitoruje červený posun galaxií.
Z toho, čo bolo pozorované v priebehu 40 nocí (medzi rokmi 2012 a 2014), bol prieskum FastSound Prieskum schopný určiť rýchlosti a zhlukovanie viac ako 3 000 vzdialených galaxií. Okumura a jeho tím zmerali svoje skreslenie priestoru červeného posunu, aby videli, ako rýchlo sa pohybovali, a boli schopní sledovať expanziu týchto galaxií na vzdialenosť 13 miliárd svetelných rokov.
Bol to historický čin, keď videl, ako predchádzajúce trojrozmerné modely Vesmíru nedokázali dosiahnuť viac ako 10 miliárd svetelných rokov. Ale vďaka FMOS na Subaru Telescope, ktorý dokáže analyzovať galaxie vo vzdialenosti 12,4 až 14,7 miliárd svetelných rokov, tento tím dokázal tento rekord prekonať. Výsledky potom porovnali s druhom expanzie predpokladanej Einsteinovou teóriou, najmä so zahrnutím jeho kozmologickej konštanty.
Kozmologická konštanta, ktorú pôvodne predstavil Einstein v roku 1917 ako dodatok k svojej teórii všeobecnej relativity, bola v podstate spôsobom, ako zadržať gravitáciu a dosiahnuť statický vesmír. A keď Einstein opustil túto teóriu, keď Edwin Hubble zistil, že vesmír sa rozširuje, od tej doby sa stal akceptovanou súčasťou štandardného modelu modernej kozmológie (známy ako model Lambda-CDM).
Výskumný tím zistil, že aj vo vzdialenosti 13 miliárd svetelných rokov od Vesmíru sú stále platné pravidlá všeobecnej relativity. „Teóriu všeobecnej relativity sme testovali ďalej, ako ktokoľvek iný,“ povedal Dr. Okumura. "Je to privilégium, že môžeme zverejniť naše výsledky 100 rokov potom, čo Einstein navrhol svoju teóriu."
Tieto výsledky pomohli vyriešiť niečo, o čom astronómovia záhadujú už celé desaťročia, čiže bolo dokázané, že Einsteinova kozmologická konštanta je v súlade s rozširujúcim sa vesmírom. A zatiaľ čo rôzne experimenty potvrdili, že všeobecná relativita zodpovedá údajom z pozorovaní, v minulosti boli trochu obmedzené.
Napríklad experiment Pound-Rebka, ktorý sa uskutočnil v roku 1960, bol prvým potvrdením Einsteinovej teórie. Tento experiment a mnohé z nich, ktoré nasledovali v nasledujúcich desaťročiach, však boli buď nepriame, alebo sa obmedzili na slnečnú sústavu. Experiment z Princetonskej univerzity v roku 2010 potvrdil všeobecnú relativitu na vzdialenosť 7 miliárd svetelných rokov.
Týmto experimentom sa však Všeobecná relativita potvrdila na vzdialenosť 13 miliárd svetelných rokov, čo predstavuje veľkú väčšinu vesmíru, ktorú vidíme (čo je 13,8 miliárd svetelných rokov). Zdá sa, že ešte o storočie Einsteinove teórie stále brzdia. A vzhľadom na to, že kedysi tvrdil, že kozmologická konštanta bola „najväčšou chybou“ jeho vedeckej kariéry!
