Kvazárok megfigyelése igazolta Einstein relativitáselméletét, amely szerint nagy távolságra, a múltba visszatekintve a Világegyetemet sokkal lassabbnak láthatjuk.
Az idődilatáció az a jelenség, hogy amikor egymáshoz képest mozgó rendszerek egyikéből figyeljük a másikat, az idő látszólag máshogy múlik. Ha a megfigyelt rendszer távolodik, az idő látszólag megnyúlik, az időtartam hosszabb lesz, vagyis lassul – ha a rendszer közeledik, ennek fordítottja történik, az idő felgyorsul. Ez a jelenség nemcsak vidám gondolatkísérletekre ad lehetőséget, amiben egy ikerpár egyik tagját egy repülőre ültetjük egy stopperrel, hanem nagyon komoly, mindennapos gyakorlati szerepe van például a GPS műholdas helyzetmeghatározó rendszer működésében.
Valahol mélyen ez is egy újabb »Einsteinnek megint igaza volt« történet
– vélekedik szerényen Geraint Lewis professzor, a Sydney-i Egyetem kozmológusa, akinek a világegyetem idődilatációjával kapcsolatos új kutatását nemrég közölte a Nature Astronomy.
Mivel a világegyetem gyorsulva tágul, és a részei távolodnak egymástól, a csillagászati távolságokban megfigyelhető régi világok lelassulnak. Ezt megfigyelés útján bizonyítani annyit jelent, hogy igazoljuk Einstein relativitáselméletét, még úgy is, hogy Einsteinnek magának nem jutott eszébe, hogy a világegyetem tágulhat, amit később a legnagyobb baklövésének nevezett.
Lewis és kollégája, Brendon Brewer kvazárok fényének változása alapján állapította meg a kozmosz eddigi idődilatációját. Kvazárnak a galaxisok fényes magját nevezik. Az ilyen galaxismag belsejében egy több milliárd naptömegű, szupermasszív fekete lyuk található, amit por és gázfelhő vesz körül. A fekete lyukba folyamatosan belezuhanó anyag felizzik, és olyan energiával sugároz, hogy erősebb a fénye, mint a teljes galaxisnak. A mag körüli anyag egy korongot képez, amely kozmikus léptékben nem igazán nagy, így a kvazár fénye napokban mérhető fluktuációt mutat.
Az ausztrál kutatók a Sloan Digital Sky Survey, a Pan-STARRS és a Dark Energy Survey adatai segítségével 190 nagyon távoli kvazár fényét elemezték. Ha egy kvazár 12 milliárd fényévnyire található, az egyben azt is jelenti, hogy a 12 milliárd évvel ezelőtti képét látjuk – vagyis azt, ahogy egy ilyen kvazár valamivel több mint egymilliárd évvel a világegyetem keletkezése után kinézett.
Ha visszanézel az időben, amikor a világegyetem épp elmúlt egymilliárd éves, úgy látjuk, hogy az idő ötödére lassul
– magyarázza Lewis.
Ez persze nem jelenti azt, hogy megváltozott volna az idő, csak azt, hogy ilyennek látjuk a saját nézőpontunkból. Az adott kvazár ugyanolyan sebességgel változik, mint egy közelebb található, sőt, a hatalmas távolság miatt igazából nem lehetünk biztosak benne, hogy ma is létezik a láthatóhoz hasonló formában. Mivel a tágulás gyorsulása a távolsággal arányos, ezek már a fénysebességnél gyorsabban távolodnak, így e kvazárok jelenéről már nem is tudunk meg közelebbit.
Csillagászok ezt megelőzően szupernóvák megfigyelésével az univerzum korának feléig tudtak visszamenni az időtágulás mérésével. Lewis és Brewer két évtized méréseivel bizonyították, hogy a szupernóvákhoz hasonlóan a kvazárok is tekinthetők időmérési támpontnak.
Az eredménynek fontos szerepe lehet a kozmológia jelenlegi válságának megoldásában, amelynek oka, hogy a világegyetem tágulásának mértékét mutató Hubble-állandó más értéket mutat, ha a Hubble-űrteleszkóp szupernóva-megfigyeléseit veszik alapul, és más értéket, ha a Planck-űrteleszkóp által mért mikrohullámú háttérsugárzást.