Pildikrediit: Hubble
On teada palju näiteid, kus galaktika toimib gravitatsiooniläätsedena, tekitades kaugema objekti taevas mitu pilti nagu selle taga peidetud ere kvaasar. Kuid üle 20 aasta on olnud püsiv müsteerium: Einsteini üldine relatiivsusteooria ennustab, et kujutisi peaks olema paaritu arv, kuid peaaegu kõigil vaadeldavatel läätsedel on teadaolevalt vaid 2 või 4 pilti. Nüüd on Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskuse (CfA) astronoom Joshua Winn ja kaks endist CfA kolleegi, David Rusin (nüüd Pennsylvania ülikool) ja Christopher Kochanek (Ohio osariigi ülikool) tuvastanud kolmanda, keskse pildi objektiiviga kvaasar. Ophiuchuse tähtkujus PMN J1632-0033 nime all tuntud süsteemi raadiovaatlustega leiti nõrk keskpilt, mida saab kasutada läätsega galaktika omaduste ja selle keskpunkti asetseva supermassiivse musta augu omaduste uurimiseks.
„Selle keskse pildi leidmine on juba iseenesest huvitav, kuid veelgi olulisem selle osas, mida see meile läätsega galaktika kohta öelda võib. See pakub meile uut tööriista galaktikate uurimiseks nii kaugel, et isegi Hubble'i kosmoseteleskoobi jaoks on need vaid nõrgad plekid, ”ütles Winn.
Kvaarid on äärmiselt kauged ja eredad objektid, mille usutavasti saavad toidet ülikerged mustad augud. Nad säravad eredalt, muutes musta auku langeva aine gravitatsioonienergia valguseks ja muud tüüpi kiirguseks, näiteks raadiolaineteks.
Gravitatsioonilistes läätsedes on galaktika lähedalt mööduva kvaasari valguskiired painutatud galaktika gravitatsioonivälja poolt nii palju, nagu klaasist läätsest läbi liikudes need oleksid painutatud. Mida tihedam on galaktika kese ja mida tugevam on selle gravitatsioon, seda õhem on keskne pilt. Ometi võib see keskne pilt, mille valgus on hajutanud läätsega galaktika keskpunkti kõige lähemal, meile selle galaktika tuuma kohta palju öelda. See võimalus muudab selliste kesksete piltide leidmise eriti soovitavaks.
Süsteemis PMN J1632-0033 on raadiokõva kvaasar punases nihkes z = 3,42 (vahemaa umbes 11,5 miljardit valgusaastat) läätses nihkega z ~ 1 (umbes 8 miljardit valgusaasta kaugusel) - elliptiline galaktika. . Teadupärast oli kaks kvaasari kujutist olemas ja keskne pilt kahtlustati kolmandat, väga nõrka raadioallikat. See kolmas allikas asus aga otse läätsega galaktika kohal ja nii võis see olla läätse galaktika enda jaoks olemuslik.
Vaadeldes National Science Foundationi väga suure massiivi ja väga pika algtaseme massiivi kasutades kõigi kolme pildi raadio "värvi" või spektrit, esitasid Winn ja tema kolleegid veenvaid tõendeid selle kohta, et kolmas allikas on tõepoolest kvaasi keskne pilt. Selle spekter on põhimõtteliselt identne ülejäänud kahe kujutisega, välja arvatud madalatel sagedustel, kus läätse galaktika neelas osa raadioenergiast.
Kvaari kolme pildi geomeetria ja omadused juba räägivad meile läätsega galaktika tuuma. Näiteks selle keskne must auk kaalub vähem kui 200 miljonit päikese massi. Samuti on selle pinna tihedus (aine kogus projitseeritud taeva tasapinna suhtes) keskse pildi asukohas rohkem kui 20 000 päikese massi ruutkeskmise parseli kohta. (Võrdluseks - Linnutee pinna tihedus meie päikese lähedal on umbes 50 päikesemassi ruudu kohta.) Mõlemad läätsega galaktika joonised vastavad ootustele, mis põhinevad Maale sadu kordi lähemal asuvate galaktikate üksikasjalikel vaatlustel.
„Peaaegu kõik meie teadmised galaktikakeskuste kohta pärinevad väga lähedal asuvate galaktikate uurimisel. Kesksete piltide puhul on tähelepanuväärne see, et te saate sarnast teavet galaktikate tuumade kohta sadu kordi kaugemal ja miljardeid aastaid noorematena kui meie naabergalaktikad, ”ütles Winn.
See uurimistöö on saadaval veebis aadressil http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312136 ja see avaldatakse ajakirja Nature 2004. aasta 12. veebruari numbris.
Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus, mille peakorter asub Cambridge'is, on Smithsoniani astrofüüsika vaatluskeskuse ja Harvardi kolledži vaatluskeskuse ühine koostöö. CfA teadlased, kes on jaotatud kuude uurimisosakonda, uurivad universumi päritolu, arengut ja lõplikku saatust.
Algne allikas: Harvard CfA pressiteade
