Takmer dokonalá gravitačná šošovka „Einstein Ring“. Obrazový kredit: ESO / VLT. Klikni na zväčšenie.
Toto je Einsteinov rok. Pred sto rokmi bol malý známy švajčiarsky patentový úradník v prvých rokoch vedeckej kariéry konfrontovaný s radom paradoxov súvisiacich s časom, priestorom, energiou a hmotou. Albert A. Einstein, obdarený hlbokou intuíciou a silnou fantáziou, vstal z nejasností a predstavil úplne nový spôsob pohľadu na prírodný fenomén. Einstein nám ukázal, že čas má veľmi málo spoločného s hodinami, energia má čo do činenia s kvantitou a viac s kvalitou, priestor nie je iba? Veľká štvorcová škatuľka na vloženie vecí “, hmota a energia boli dve strany rovnaká kozmická minca a gravitácia mali hlboký vplyv na všetko - svetlo, hmotu, čas a priestor.
Dnes využívame všetky tieto princípy? vynájdené pred sto rokmi - aby preverili tie najvzdialenejšie veci vo vesmíre. Vďaka Einsteinovmu skúmaniu fotoelektrického efektu teraz chápeme, prečo svetlo nie je nepretržité, ale napodiv preliate tmavými a jasnými čiarami, ktoré nám hovoria, kedy bolo toto svetlo vyžarované a čo to vyžarovalo. a druhy vecí, ktoré sa ho dotýkajú na jeho cestách. Vďaka Einsteinovmu pohľadu na premenu hmoty a energie teraz chápeme, ako vzdialené slnko osvieti kozmos a ako silné magnetické polia šľahajú častice až do úžasných rýchlostí, ktoré neskôr dopadajú na zemskú atmosféru. A keďže gravitácia teraz ovplyvňuje všetko, dozvedeli sme sa, ako vzdialené objekty dokážu zachytiť a zaostriť svetlo z ešte vzdialenejších objektov.
Aj keď ešte musíme nájsť úplne dokonalý príklad gravitačného šošoviek vo vesmíre, dnes sme oveľa bližšie k tomuto ideálu. V dokumente s názvom „Objav Einsteinovho prsteňa s vysokým červeným posunom“, uverejneného 27. apríla 2005, Remi Cabanac z Kanady, Francúzska a Havajského ďalekohľadu, na Havaji a spolupracovníkoch, hlási objav čiastočného Einsteinovho prsteňa ... vyrobeného masívnym ( a zdanlivo izolovaná) eliptická galaxia. “ Pred týmto nálezom bol najkompletnejší objavený Einsteinov kruh odhalený v roku 1996 S.J. Warren z Imperial College v Londýne. Tento prsteň - tiež jeden z mála viditeľných v optickom svetle - je po obvode o niečo menší ako polkruh (170 stupňov).
Remi Cabanac vysvetlil, že „objavil systém pri pozorovaní v Európskom južnom observatóriu veľmi veľkého ďalekohľadu v Čile pomocou spektroskopu s názvom FORS1“. Remi tvrdí, že si plnil svoje povinnosti ako služobný astronóm, „pozoroval Helmuta Jerjena (spoluautora článku), ktorý robil hĺbkové zobrazovanie blízkych trpasličích galaxií na okraji známeho klastra blízkych galaxií vo Fornaxe.“ Remi ďalej hovoril, že „jeho oko priťahuje veľmi nezvyčajný jasný oblúk na severozápade poľa, vedel som, že to bolo niečo celkom úžasné, pretože šošovkové oblúky sú zvyčajne veľmi nejasné a pozoroval som v červenom pruhu, zatiaľ čo oblúky sú zvyčajne namodralé. . "
Na potvrdenie svojich podozrení z nového objavu Remi „šiel do astronomickej databázy, ale pod súradnicami neexistovalo nič.“ Neskôr Remi konzultoval s „Chrisom Lidmanom (ďalší spoluautor a odborník na šošovky) a ukázal mu obrázok. Nemohol uveriť, že to bol šošovka, pretože bol taký jasný a nápadný, Chris si myslel, že to môže byť artefakt na obrázku. “ S podporou Chrisa, Remi „požiadala o spektroskopické sledovanie a uvedomila si, že išlo o pravú gravitačnú šošovku a veľmi významný objav, pretože zdroj pozadia bol vysoko zosilnený a veľmi ďaleko.“
Podľa článku prsteň označuje kruh v tvare „C“ v uhle 270 stupňov v takmer úplnom obvode so zdanlivým polomerom o niečo viac ako 1 3/4 oblúkových sekúnd - zhruba veľkosťou „virtuálneho“ obrazu hviezdy pri pohľade na vysoká sila prostredníctvom malého amatérskeho ďalekohľadu. Šošovková galaxia je obrovská eliptika podobná M87 v klastri Virgo-Coma. Šošovka leží asi 7 miliárd svetelných rokov vzdialených od súhvezdia Fornax (viditeľné z teplejšej miernej severnej pologule a južnej pologule). Zdrojová galaxia nesie červený posun 3,77, čo naznačuje recesnú vzdialenosť približne 11 BLY. Zdrojová a šošovková galaxia dostala označenie FOR J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s a leží blízko klastra galaxií Fornax - ale ďaleko za ňou, pokiaľ ide o skutočný priestor.
Čo robí tento konkrétny objav tak astronomicky zaujímavým, je skutočnosť, že šošovková galaxia je veľmi masívna, je v období pokojného pôrodného pokoja, leží v takej veľkej vzdialenosti od Zeme a môže byť izolovaná od iných klastrových galaxií sama osebe. priestorové miestne nastavenie. Zatiaľ čo zdrojová galaxia je výrazne jasnejšia (o jednu absolútnu hviezdnu veľkosť) ako iné lymské zlomové galaxie (galaxie, ktoré červený posun Lymanovho lúča pri 912 angströmoch do viditeľnej časti spektra), má slabé emisné spektrum a nedávno mala dokončil cyklus rýchleho narodenia hviezd („starburst“). Všetky tieto faktory dohromady znamenajú, že FOR J0332 by mohol poskytnúť množstvo údajov týkajúcich sa formovania galaxií pred súčasnou inflačnou epochou vesmíru.
Podľa vedeckého tímu „Jedným z kľúčových problémov formovania galaxií v rámci súčasnej štruktúry tvorby štruktúry LCDM (Lambda Cold Dark Matter) je história hromadného zhromažďovania galaktických halogénov.“ V súčasnosti sa uvažuje o tom, že galaxie hromadia halo hmotu - tú obrovskú sférickú hrču hmoty s nízkou svietivosťou obklopujúcu galaktické jadrá - skôr, ako sa skutočne začne formovať hviezda. Jedným zo spôsobov, ako preskúmať túto myšlienku, je určiť, ako sa pomery hmoty k svetlu v priebehu času menia, ako sa vyvíjajú galaxie. , Aby ste to však urobili, musíte odobrať vzorky hmotností a svietivosti čo najväčšieho počtu galaxií, rôznych typov, v najširšom možnom rozsahu priestoru a času.
Objav FOR J0332 - a ďalších troch čiastkových Einsteinových prstencových objektov - pomáha astronómom pridaním príkladov galaxií, ktoré sa bežne nedajú zistiť na veľké vzdialenosti. Z tohto článku „Rôzne hlboké prieskumy odhalili rôzne populácie galaxií, ale výberové kritériá viedli k skresleným vzorkám: UV-vybrané a úzkopásmové vybrané vzorky sú citlivé na aktívne hviezdotvorné galaxie a ovplyvnené proti pokojným, vyvíjajúcim sa systémom, zatiaľ čo sub-milimeter a prieskumy v blízkej infračervenej oblasti vyberajú zaprášené hviezdicové galaxie a veľmi červené galaxie. “
Aké závery môžeme vyvodiť na základe tohto objavu?
Remi podčiarkuje dôležitosť tohto nálezu tým, že hovorí: „Zdrojom zosilneným šošovkou je galaxia s najjasnejšou zjavnou svietivosťou, aká sa kedy objavila v takej vzdialenosti. Poskytne nám jedinečné informácie o fyzikálnych podmienkach prevládajúcich v medzihviezdnom médiu, keď bol vesmír iba 12% jeho súčasného veku. Tvar zdroja je tiež veľmi dôležitý, pretože udáva množstvo hmoty v šošovke pri červenom posunutí z = 1. Pri takom vysokom červenom posunutí bolo objavených iba niekoľko Einsteinových prsteňov. Poskytne dôležité meranie toho, ako sa eliptická hmota galaxií vyvinula v priebehu času. “
Napísal Jeff Barbour
