Hubble uchwycił niesamowity „pierścień Einsteina”, aby przybliżyć głębię wszechświata

Grawitacja to tajemniczy i dziwny klej, który spaja wszechświat, ale to nie koniec jego uroku. Możemy również wykorzystać sposób, w jaki skręca czasoprzestrzeń, aby zobaczyć odległe obiekty, które byłyby bardzo trudne do wykrycia.

Nazywa się to soczewkowaniem grawitacyjnym i jest to efekt przewidziany przez Einsteina, pięknie zilustrowany w nowej edycji Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.

W centrum obrazu (poniżej) znajduje się prawie idealny lśniący pierścień z czterema połączonymi punktami świetlnymi wzdłuż jego długości, otaczającymi dwa inne punkty złotą poświatą.

(ESA/Hubble i NASA, T. Treu; Podziękowania: J. Schmidt)

Nazywa się to pierścieniem Einsteina, a te jasne plamy to nie sześć galaktyk, ale trzy: dwie w środku pierścienia i jeden kwazar z tyłu, ich światło jest zniekształcone i wzmocnione, gdy przechodzi przez pole grawitacyjne na pierwszym planie. Galaktyki.

Ponieważ masy dwóch galaktyk na pierwszym planie są bardzo duże, powoduje to grawitacyjne zakrzywienie czasoprzestrzeni wokół pary. Każde światło, które następnie podróżuje przez tę czasoprzestrzeń, podąża za tą krzywizną i dociera do naszych teleskopów zniekształcone i zniekształcone – ale także w powiększeniu.

Schemat soczewki grawitacyjnej. (NASA, ESA i L. Sidewalk)

Jak się okazuje, jest to naprawdę przydatne narzędzie do badania zarówno dalekich, jak i bliskich zakątków wszechświata. Wszystko, co ma wystarczającą masę, może działać jak soczewka grawitacyjna. Może to oznaczać jedną lub dwie galaktyki, jak widzimy tutaj, lub nawet masywne gromady galaktyk, które wytwarzają cudowny bałagan smug świetlnych z wielu obiektów znajdujących się za nimi.

Astronomowie patrzący w przestrzeń kosmiczną mogą zrekonstruować te skany i powtórzyć obrazy, aby zobaczyć dokładniejsze szczegóły odległych galaktyk za pomocą soczewki. Ale to nie wszystko, co potrafią soczewki grawitacyjne. Siła soczewki zależy od krzywizny pola grawitacyjnego, która jest bezpośrednio związana z masą, wokół której jest zginana.

Soczewki grawitacyjne mogą więc pozwolić nam ważyć galaktyki i grupy galaktyk, co z kolei może pomóc nam znaleźć i odwzorować ciemną materię – tajemnicze, niewidzialne źródło masy, które generuje dodatkową grawitację, której nie można wyjaśnić za pomocą rzeczy we wszechświecie. Można go już wykryć.

Nieco bliżej domu soczewkowanie grawitacyjne – a dokładniej mikrosoczewkowanie – może pomóc nam znaleźć obiekty w Drodze Mlecznej, które byłyby zbyt ciemne, abyśmy mogli zobaczyć inaczej, takie jak gromada gwiazd czarne dziury.

i staje się mniejszy. Astronomowie byli w stanie wykryć egzotyczne egzoplanety – te niezwiązane z gwiazdą macierzystą, które wędrują po galaktyce, zimne, samotne – na podstawie powiększenia, które występuje, gdy te egzoplanety przechodzą między nami a odległymi gwiazdami. Wykorzystali nawet mikrograwitację do wykrywania egzoplanet w innych galaktykach.

To dość dzikie, co wszechświat ma w swoich ramionach grawitacyjnych.

Możesz pobrać wersję powyższego obrazu w rozmiarze tapety Na stronie internetowej ESA.