Lähedal on ideaalne Einsteini rõnga gravitatsioonilääts. Kujutise krediit: ESO / VLT. Pilt suuremalt.
See on Einsteini aasta. Sada aastat tagasi seadsid vähetuntud Šveitsi patendiametnikud teadlaskarjääri esimestel aastatel silmitsi rea aja, ruumi, energia ja ainega seotud paradokside seeriaga. Sügava intuitsiooni ja võimsa kujutlusvõimega andekas Albert A. Einstein tõusis varjamatult välja täiesti uue moodi loodusnähtuste vaatlemiseks. Einstein näitas meile, et kogu aeg oli kelladel väga vähe pistmist, energial on vähem pistmist kvantiteediga ja rohkem pistmist kvaliteediga, ruum polnud ainult? Suur ruudukast kraami panemiseks, mateeria ja energia olid kahe poole sama kosmiline münt ja gravitatsioon avaldas sügavat mõju kõigele - valgusele, mateeriale, ajale ja ruumile.
Täna kasutame kõiki neid põhimõtteid? sajand tagasi - andis teada kõige kaugematest asjadest Universumis. Einsteini fotoelektrilise efekti uurimise tõttu saame nüüd aru, miks valgus ei ole pidev, vaid on uudishimulikult ümbritsetud tumedate ja heledate joontega, mis annavad meile teada, millal see valgus kiirgab, mis seda kiirgab. ja mitmesugused asjad, mis seda tema reisides puudutavad. Einsteini ülevaate tõttu massi ja energia muundamisest saame nüüd aru, kuidas kauged päikesed valgustavad kosmoset ja kui võimsad magnetväljad piitsutavad osakesi hiljem hiiglaslikule kiirusele, et need Maa atmosfääris kokku kukkuks. Ja kuna gravitatsiooni mõistetakse nüüd kõike mõjutavat, oleme õppinud, kuidas kauged objektid suudavad veelgi kaugematelt objektidelt valgust hõivata ja fokuseerida.
Ehkki me peame veel leidma universumis ideaalselt ideaalse gravitatsioonilise läätse näite, oleme täna sellele ideaalile palju lähemal. 27. aprillil 2005 ilmunud artiklis Kanada pealkirjaga Kanada-Prantsusmaa-Hawaii teleskoobi Remi Cabanac Hawaiil ja tema kaastöötajates pealkirjaga “Suure punase nihkega Einsteini rõnga avastamine” on kirjas massiivse ( ja näiliselt isoleeritud) elliptiline galaktika. ” Enne seda leidu dokumenteeriti kõige täielikum avastatud Einsteini rõngas 1996. aastal S.J. Warren Londoni keiserlikust kolledžist. See rõngas - ka üks vähestest, mis on optilises valguses nähtav - on ümbermõõduga pisut alla poole ringi (170 kraadi).
Remi Cabanac selgitas, et ta "avastas süsteemi, jälgides Tšiilis Euroopa Lõuna vaatluskeskuse väga suurt teleskoopi spektripilti nimega FORS1". Remi sõnul täitis ta oma teenistusastronoomina oma ülesandeid täites oma ülesandeid, "jälgides Helmut Jerjeni (töö kaasautori) jaoks, et ta teeb sügavat kujutist läheduses asuvatest kääbusgalaktikatest tuntud lähedal asuva galaktikaparve ääres Fornaxis." Remi ütles jätkuvalt, et tema silmi köitis põllu loodeosas väga ebaharilik hele kaar, ma teadsin, et see on midagi päris hämmastavat, kuna läätsekaar on tavaliselt väga hämar ja vaatasin punases ribas, kusjuures kaared on tavaliselt sinakas . ”
Uue avastuse kahtluste kinnitamiseks läks Remi “astronoomilisse andmebaasi, kuid koordinaatide all midagi ei eksisteerinud”. Hiljem pidas Remi nõu “Chris Lidmaniga (teine kaasautor ja objektiiviekspert) ja näitas talle pilti. Ta ei suutnud algul uskuda, et see on objektiiv, kuna see oli nii ere ja silmatorkav. Chris arvas, et see võib kujutisel olla ese. " Chrisi toel taotles Remi spektroskoopilisi järelmeetmeid ja mõistis, et see oli nii tõeline gravitatsioonilääts kui ka väga oluline avastus, kuna taustallikas oli väga võimendatud ja väga kaugel. "
Paberi kohaselt tähistab rõngas peaaegu täieliku ümbermõõduga 270-kraadise C-kujulise ringi, mille nähtav raadius on veidi üle 1 3/4 kaaresekundit - umbes sama suur kui tähe “virtuaalne” pilt, mida näha suur jõud läbi väikese amatöörteleskoobi. Läätsegalaktika on hiiglaslik elliptiline, mis sarnaneb Virgo-Coma klastri M87-ga. Objektiiv asub Fornaxi tähtkuju suunas umbes 7 miljardit valgusaastat (nähtav soojemast parasvöötme põhja- ja poolkera taevast). Lähtegalaktika punane nihe on 3,77 - see viitab langusmatkale umbes 11 BLY-ni. Allika- ja läätsegalaktika on saanud tähise J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s ja asuvad Fornaxi galaktika klastri läheduses - kuid reaalse ruumi osas sellest kaugemal.
Selle konkreetse avastuse teeb astronoomiliselt nii huvitavaks asjaolu, et läätsegalaktika on väga massiivne, viibib tähesünni perioodil, asub Maast nii kaugel ja võib olla eraldatud teistest enda klastriga galaktikatest ruumiline lokaat. Vahepeal on lähtegalaktika märkimisväärselt heledam (ühe absoluutse tähe suurusjärgu võrra) kui teised Lymani murdmisgalaktikad (galaktikad, mis nihutavad Lymani murdmist 912 angstromi juures spektri nähtavale osale), on heiterea spektris viletsad ja hiljuti lõpetas kiire tähesündimise tsükli (“tähepuhang”). Kõik need tegurid kokku tähendavad, et FOR J0332 võiks pakkuda hulgaliselt andmeid galaktikate moodustumise kohta enne Universumi praegust inflatsiooniperioodi.
Teadusmeeskonna sõnul on "galaktikate moodustamise üks võtmeküsimusi praeguses LCDM-i (Lambda Cold Dark Matter) struktuuri moodustumise raamistikus galaktiliste halode massikoostude ajalugu." Praegu arvatakse, et galaktikates koguneb halogeenmass - see galaktilisi tuumasid ümbritsev tohutu sfääriline madala heledusega aine -, enne kui tähtede moodustumine päriselt sisse saab. Üks viis selle idee uurimiseks on teha kindlaks, kuidas galaktikate arenedes massi ja valguse suhted aja jooksul muutuvad. . Kuid selleks peate valima võimalikult paljude erinevat tüüpi galaktikate massi ja valgustugevuse võimalikult suures ruumis ja ajas.
FOR J0332 avastamine - ja veel kolm Einsteini osalist rõngaobjekti - aitab astronoomidel lisada galaktikate näiteid, mis on tavaliselt suurte vahemaade tagant tuvastamatud. Raamatust on “Erinevad sügavad uuringud on paljastanud erinevaid galaktikapopulatsioone, kuid valikukriteeriumid tekitasid erapoolikud proovid: UV-kiirgusega valitud ja kitsa ribaga valitud proovid on tundlikud aktiivselt tähte moodustavate galaktikate suhtes ning kallutatud vaikse, arenenud süsteemide suhtes, samal ajal kui need on millimeetrised. ja lähi-infrapuna-uuringud valivad vastavalt tolmused tähepuruga galaktikad ja väga punased galaktikad. ”
Milliseid järeldusi saame selle avastuse põhjal teha?
Remi rõhutab selle leiu olulisust, öeldes: “Objektiivi võimendatud allikas on galaktika, mille eredaim heledus on kunagi sellise vahemaa tagant avastatud. See annab meile ainulaadset teavet tähtedevahelises keskkonnas valitsevate füüsiliste tingimuste kohta, kui universum oli kõigest 12% praegusest vanusest. Allika kuju on samuti väga oluline, kuna see annab läätses massi hulga punasekkel z = 1. Nii suure punase nihkega on avastatud vaid käputäis Einsteini rõngaid. See annab olulise mõõtmise, kuidas elliptiline galaktika mass aja jooksul arenes. ”
Kirjutanud Jeff Barbour
