Hubble chwyta „pierścień Einsteina”

Nowe zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pokazuje oszałamiający „pierścień Einsteina” miliardy lat świetlnych od Ziemi – zjawisko nazwane na cześć Alberta Einsteina, który przewidział, że grawitacja może zakrzywiać światło.

Okrągły obiekt znajduje się pośrodku Zdjęcie opublikowane przez Europejską Agencję Kosmiczną W rzeczywistości są to trzy galaktyki pokazane jako siedem, z czterema oddzielnymi obrazami najbardziej odległych galaktyk tworzących widoczny pierścień wokół innych galaktyk.

Najbardziej odległa galaktyka – szczególny rodzaj niezwykle jasnej galaktyki z supermasywną czarną dziurą w centrum, znaną jako kwazar – znajduje się około 15 miliardów lat świetlnych od Ziemi.

Z tak dużej odległości powinien być niewidoczny nawet dla najlepszych teleskopów kosmicznych, ale jego światło jest zakrzywiane przez dwie galaktyki na pierwszym planie, oddalone o około 3 miliardy lat świetlnych, więc jego obraz pojawia się nam w pięciu różnych miejscach: cztery razy w pierścień i raz w centrum Pierścień, chociaż można to wykryć tylko w danych cyfrowych teleskopu.

To rzadkie zjawisko nosi imię Einsteina, fizyka, który przewidział w 1911 roku, że grawitacja wpłynie na światło tak samo, jak wpływa na materię fizyczną. Einstein zaproponował ten pomysł jako test swojej ogólnej teorii względności w 1915, a w 1919 brytyjski astronom Arthur Eddington potwierdził efekt podczas zaćmienia Słońca na wyspie Principe u zachodniego wybrzeża Afryki, zauważając, że gwiazdy w pobliżu zaćmionego dysku wydawały się nie na miejscu po części dlatego, że ich światło było zakrzywione przez grawitację słoneczną.

Teleskopy w czasach Einsteina nie były w stanie wykryć żadnych innych oznak tego zjawiska. Po raz pierwszy został zauważony przez astronomów w obserwatorium Kate Summit w Arizonie w 1979 roku jako Podwójny Quasar QSO 0957 +561, który jest pojedynczym kwazarem, który wygląda jak dwa tutaj na Ziemi, ponieważ jego obraz jest „wykrywany grawitacyjnie” przez bliższą, ale niewidoczną galaktykę.

Od tego czasu astronomowie odkryli setki Pierścienie Einsteina, chociaż wyrównanie odległych galaktyk musi być idealne i żadnej z nich nie można zobaczyć bez dużego teleskopu. Wspólna formacja to Krzyż Einsteina, gdzie odległa galaktyka pojawia się jako cztery oddzielne obrazy wokół galaktyki bliższej Ziemi, ale najbliższa galaktyka jest zbyt ciemna, aby ją zobaczyć.

Pierścienie Einsteina i węzły Einsteina to coś więcej niż tylko ładne zjawisko – soczewkowanie grawitacyjne pozwala astronomom przeszukiwać daleko w głąb wszechświata, a także ujawnia ukryte szczegóły soczewkujących galaktyk.

„Pierścienie Einsteina i krzyże Einsteina mają być dowodem na to, że w najbliższych galaktykach jest więcej materii niż na pierwszy rzut oka, a to prawdopodobnie oznacza ciemną materię” – powiedział Ed Krupp, astronom i dyrektor Obserwatorium Griffitha w Los Angeles. Jego rozmieszczenie może pomóc rzucić światło na tożsamość i rozmieszczenie ciemnej materii oraz względną geometrię całego wszechświata.

Te soczewki grawitacyjne były również używane do szpiegowania niektórych z najbardziej odległych galaktyk karłowatych we wszechświecie, które będąc jedną z najstarszych galaktyk, astronomowie mogą powiedzieć astronomom więcej o powstawaniu galaktyk; Podczas gdy grawitacyjne „mikrosoczewkowanie” – różnice w świetle poszczególnych gwiazd – zostało wykorzystane do ujawnienia niewidzialnej obecności odległych planety zewnętrzneKrupp powiedział w e-mailu.