Близо до перфектната гравитационна леща „Айнщайн пръстен“. Кредит за изображение: ESO / VLT. Щракнете за уголемяване
Това е годината на Айнщайн. Преди сто години малко известен швейцарски патентен служител в най-ранните години на научната кариера беше изправен пред поредица от парадокси, свързани с времето и пространството, енергията и материята. Надарен с дълбока интуиция и мощно въображение, Алберт А. Айнщайн се издигна от неизвестност, за да представи изцяло нов начин на поглед към природния феномен. Айнщайн ни показа, че през цялото време има много малко общо с часовниците, енергията има по-малко общо с количеството и повече с качеството, пространството не беше просто? Голяма квадратна кутия за поставяне на неща “, материята и енергията бяха две страни на същата космическа монета и гравитацията имаха дълбоко влияние върху всичко - светлина, материя, време и пространство.
Днес използваме всички тези принципи? обявена преди век - да изследва най-отдалечените неща във Вселената. Поради проучването на Айнщайн за фотоелектричния ефект, сега разбираме защо светлината не е непрекъсната, а любопитно е пронизана с тъмни и ярки линии, които ни казват кога е излъчена тази светлина, какво я излъчва. и видовете неща, които го докосват в своите пътувания. Поради прозрението на Айнщайн за преобразуването на масата и енергията, сега разбираме как далечните слънца осветяват Космоса и как мощни магнитни полета бият частици до невероятни скорости, за да се разпаднат по-късно върху земната атмосфера. И понеже сега се разбира, че гравитацията влияе на всичко, научихме как отдалечените обекти могат да улавят и фокусират светлината от още по-далечни обекти.
Въпреки че тепърва ще намерим абсолютно перфектен пример на гравитационните лещи във Вселената, днес ние сме много по-близо до този идеал. В документ, озаглавен „Откриване на висок Айнщайн пръстен на червена смяна“, публикуван на 27 април 2005 г., Реми Кабанак от Канада-Франция-Хавайски телескоп, в Хавай и сътрудници „съобщава за откриването на частичен пръстен на Айнщайн ..., произведен от масивен ( и на пръв поглед изолирана) елиптична галактика. " Преди тази находка най-пълният открит Айнщайн пръстен е документиран през 1996 г. от S.J. Уорън от Имперския колеж в Лондон. Този пръстен - също един от малкото видими в оптичната светлина - е малко по-малък от полукръг в обиколка (170 градуса).
Реми Кабанак обясни, че „е открил системата по време на наблюдение в много голям телескоп в Чили с помощта на спектроизолатор, наречен FORS1“. Реми казва, че е изпълнил своите отговорности като служебен астроном, „наблюдавайки за Хелмут Йеджен (съавтор на статията), правейки дълбоко изображение на близките галактики джудже в покрайнините на добре познатия наблизо галактически клъстер във Форнакс.“ Реми продължи да казва, че „окото му беше привлечено от много необичайната ярка дъга в северозападната част на полето, знаех, че е нещо доста невероятно, защото обективните дъги обикновено са много тъмни, а аз наблюдавах в червена лента, докато дъгите обикновено са синкави . "
За да потвърди подозренията си за ново откритие, Реми „отиде в астрономическата база данни, но нищо не съществуваше под координатите“. По-късно Реми се консултира с „Крис Лидман (друг съавтор и експерт по обективи) и му показа изображението. В началото не можеше да повярва, че това е обектив, тъй като беше толкова ярък и забележим, Крис смяташе, че това може да бъде артефакт на изображението. " С подкрепата на Крис Реми „кандидатства за спектроскопско проследяване и осъзнава, че това е едновременно истинска гравитационна леща и много важно откритие, тъй като фоновият източник е силно усилен и много далеч.“
Според документа, пръстенът изписва кръг „С“ във формата на 270 градуса в почти пълна обиколка с видим радиус от малко повече от 1 3/4 дъгови секунди - приблизително размера на „виртуалното“ изображение на звездата, което се вижда при висока мощност чрез малък аматьорски телескоп. Галактиката на лещите е гигантски елипсовиден, подобен на M87 в клъстера Дева-Кома. Лещата лежи на разстояние около 7 милиарда светлинни години в посока на съзвездието Форнакс (видимо от по-топлото умерено северно полукълбо и южното полукълбо). Източната галактика носи червено изместване от 3,77 - което предполага рецесионно разстояние от около 11 BLY. Източникът и обективната галактика са получили наименованието FOR J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s и са в непосредствена близост до клъстера галактика Fornax - но далеч извън него по отношение на реалното пространство.
Това, което прави това откритие толкова интересно астрономически, е фактът, че галактиката на лещите е много масивна, намира се в период на затихване на звездното раждане, лежи на такова голямо разстояние от Земята и може да бъде изолирана от други клъстерни галактики в своите собствени пространствен локал. Междувременно галактиката източник е значително по-ярка (с една абсолютна звездна величина) от другите галактики на разрушаване на Лиман (галактики, които червено прехвърлят разкъсването на Лиман при 912 ангстрема във видимата част на спектъра), е лоша в спектрите на емисионните линии и наскоро има завърши цикъл на бързо раждане на звездата („звезден изблик“). Всички тези фактори в комбинация означават, че FOR J0332 може да предостави множество данни относно формирането на галактики преди настоящата инфлационна епоха на Вселената.
Според научния екип, „Един от ключовите въпроси при формирането на галактики в рамките на сегашната рамка за формиране на структурата на LCDM (Lambda Cold Dark Matter) е историята на масовото сглобяване на галактически ореоли.“ Настоящото мислене е, че галактиките натрупват халогенна маса - огромната сферична издутина от материя с ниско осветеност, заобикаляща галактически ядра - преди да се образува звезда наистина да започне. Един от начините за изследване на тази идея е да определим как се променят съотношенията маса към светлина с течение на времето, докато галактиките се развиват , Но за да направите това, трябва да вземете проби от масите и светимостта на възможно най-много галактики от най-различни типове в най-широкия възможен обхват от пространство и време.
Откриването на FOR J0332 - и на трите други частични обекта на Айнщайн - помага на астрономите, като добавя примери за галактики, които обикновено не могат да бъдат открити на големи разстояния. От статията „Различни дълбоки проучвания са разкрили различни популации на галактики, но критериите за селекция са създали пристрастни проби: избрани от UV проби и теснолентови избрани проби са чувствителни към активно образуващи звезди галактики и пристрастни към тихи, еволюирали системи, докато са под милиметър и близо инфрачервените изследвания съответно избират прашни звездни звезди и много червени галактики. "
Какви изводи можем да направим въз основа на това откритие?
Реми подчертава значението на тази находка, като казва: „Източникът, усилен от лещата, е галактиката с най-ярката явна светимост, открита някога на такова разстояние. Тя ще ни даде уникална информация за физическите условия, преобладаващи в междузвездната среда, когато Вселената е била едва 12% от сегашната си епоха. Формата на източника също е много важна, тъй като дава количеството маса в лещата при червено изместване на z = 1. Само шепа пръстени на Айнщайн са открити при толкова високо червено изместване. Той ще даде важно измерване на това как елиптичната маса на галактиката се е развила във времето. "
Написано от Джеф Барбър
