Blizu savršene gravitacijske leće „Einstein Ring“. Kreditna slika: ESO / VLT. Klikni za veću sliku
Ovo je Einsteinova godina Prije stotinu godina malo poznati švicarski patentni službenik u vrlo ranim godinama znanstvene karijere suočio se s nizom paradoksa vezanih uz vrijeme i prostor, energiju i materiju. Darovit dubokom intuicijom i snažnom maštom, Albert A. Einstein ustao je iz nejasnoće i predstavio potpuno novi način gledanja na prirodni fenomen. Einstein nam je cijelo vrijeme pokazao da imaju vrlo malo veze sa satovima, energija nema manje veze s količinom, a više s kvalitetom, svemir nije bio samo? Veliki kvadratni okvir za unošenje stvari “, materija i energija bili su dvije strane isti kozmički novčić i gravitacija duboko su utjecali na sve - svjetlost, materiju, vrijeme i prostor.
Danas koristimo sve te principe? proglašen prije jednog stoljeća - za ispitivanje najudaljenijih stvari u Svemiru. Zbog Einsteinovog istraživanja fotoelektričnog efekta, sada razumijemo zašto svjetlost nije neprekidna, već je znatiželjno puna tamnim i svijetlim linijama što nam govori kada to svjetlo emitira, a šta ono emitira. i vrste stvari koje ga dodiruju na svojim putovanjima. Zbog Einsteinovog uvida u pretvorbu mase i energije, sada razumijemo kako udaljena sunca osvjetljavaju kozmos i kako moćna magnetska polja bičeve čestice do nevjerojatne brzine da bi se kasnije srušila na Zemljinu atmosferu. Budući da gravitacija sada razumije da utječe na sve, naučili smo kako udaljeni predmeti mogu uhvatiti i usmjeriti svjetlost iz još udaljenijih objekata.
Iako tek moramo pronaći apsolutno savršen primjerak gravitacijskog sočiva u Svemiru, danas smo mnogo bliži tom idealu. U radu pod naslovom "Otkrivanje visokog Einsteinovog prstena u crvenom smjenu" objavljenom 27. travnja 2005., Remi Cabanac iz Kanadsko-francusko-havajskog teleskopa na Havajima i suradnici "izvještavaju o otkrivanju djelomičnog Einsteinova prstena ... proizvedenog masivnim ( i naizgled izolirana) eliptična galaksija. " Prije ovog nalaza, najcjelovitiji otkriveni Einstein prsten dokumentirao je 1996. S.J. Warren s Imperial Collegea u Londonu. Taj prsten - također jedan od rijetkih vidljivih na optičkom svjetlu - je nešto manji od pola kruga u krugu (170 stupnjeva).
Remi Cabanac objasnio je da je "otkrio sustav dok je promatrao Specijalni slikovni snimak FORS1 na evropskom južnom opservatoriju vrlo velik teleskop." Remi kaže da je ispunio svoje odgovornosti kao uslužni astronom, "promatrajući Helmuta Jerjena (koautora rada) kako izvodi duboke snimke obližnjih patuljastih galaksija na periferiji poznatog obližnjeg galaksije u Fornaxu." Remi je nastavio govoriti da ga je "oko privlačilo vrlo neobičan svijetli luk na sjeverozapadu polja, znao sam da je to nešto prilično nevjerojatno, jer su lukovi koji su leći obično vrlo tamni, a ja sam je opažao u crvenoj traci, dok su lukovi obično plavkast „.
Kako bi potvrdio svoje sumnje u novo otkriće, Remi je "otišao u astronomsku bazu podataka, ali ništa nije postojalo pod koordinatama." Kasnije se Remi savjetovao s "Chrisom Lidmanom (još jednim koavtorom i stručnjakom za leće) i pokazao mu sliku. U početku nije mogao vjerovati da je to leća jer je bio toliko svijetao i upadljiv, Chris je mislio da bi to mogao biti artefakt na slici. " Uz Chrisovu podršku, Remi se "prijavio za spektroskopsko praćenje i shvatio da je to i pravo gravitacijsko leće i vrlo značajno otkriće, jer je izvor pozadine bio vrlo pojačan i vrlo daleko."
Prema dokumentu, prsten upisuje krug u obliku slova C od 270 stupnjeva u gotovo potpunom obodu, s prividnim polumjerom nešto većim od 1 3/4 lučne sekunde - otprilike veličine zvjezdane „virtualne“ slike koju se vidi na velike snage kroz mali amaterski teleskop. Galaksija leća je džinovski eliptičan sličan M87 u klasteru Virgo-Coma. Leća je udaljena oko 7 milijardi svjetlosnih godina u smjeru zviježđa Fornax (vidljivo s toplijeg umjerenog neba sjeverne i južne polutke). Izvorna galaksija nosi crveni pomak od 3,77 - sugerirajući recesijsku udaljenost od oko 11 BLY. Izvori i leće galaksije su dobili oznaku FOR J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s i nalaze se u neposrednoj blizini Fornax galaksije galaksije - ali daleko izvan nje u smislu stvarnog prostora.
Ono što ovo posebno otkriće čini toliko zanimljivim astronomski jest činjenica da je galaksija sočiva vrlo masivna, nalazi se u razdoblju mirovanja rođenja zvijezda, nalazi se na tako velikoj udaljenosti od Zemlje i može biti izolirana od drugih galaksija kasetnih vlastitih prostorni lokali. U međuvremenu, izvorna galaksija je znatno svjetlija (za jednu apsolutnu zvjezdanu veličinu) od ostalih Lymanskih probijanja galaksija (galaksije koje crveno premještaju Lymanski proboj kod 912 angstroma u vidljivi dio spektra), loše je u spektralnim spektralnim linijama. završio ciklus brzog rođenja zvijezda ("starburst"). Svi ovi kombinirani faktori znače da je FOR J0332 mogao pružiti obilje podataka o stvaranju galaksija prije trenutne inflatorne epohe Svemira.
Prema znanstvenom timu, "jedno od ključnih pitanja formiranja galaksija unutar trenutnog okvira formiranja struktura LCDM (Lambda hladne tamne materije) su povijesti masovnih okupljanja galaktičkih haloa." Trenutačno razmišljanje je da galaksije akumuliraju halo masu - ogromnu sfernu izbočinu materije niske svjetlosti koja okružuje galaktičke jezgre - prije nego što se formiranje zvijezda zaista pokrene. Jedan od načina da se istraži ova ideja je utvrditi kako se omjeri mase i svjetla s vremenom mijenjaju kako se galaksije razvijaju , Ali da biste to učinili, morate uzorkovati mase i svjetline što više galaksija, raznih tipova, u najširem rasponu prostora i vremena.
Otkriće FOR J0332 - i tri druga djelomična Einsteinova prstena - pomaže astronomima dodavanjem primjera galaksija koje se obično ne mogu prepoznati na velikim daljinama. Iz rada, „Različita dubinska istraživanja otkrila su različite populacije galaksija, ali kriteriji odabira proizveli su pristrani uzorci: Uzorci odabrani u UV i uskopojasni odabrani uzorci osjetljivi su na aktivno galaksije koje stvaraju zvijezdu i pristrani su protiv mirnih, evoluiranih sustava dok su pod milimetrom a blizina infracrvenog istraživanja odabire prašnjave galaksije i vrlo crvene galaksije. "
Koje zaključke možemo izvesti na temelju ovog otkrića?
Remi naglašava značaj ovog nalaza govoreći: "Izvor pojačan lećom je galaksija s najsjajnijom prividnom svjetlošću ikad otkrivenom na takvoj udaljenosti. Dat će nam jedinstvene podatke o fizičkim uvjetima koji vladaju u međuzvjezdanom mediju kada je svemir bio samo 12% svog sadašnjeg doba. Oblik izvora je također vrlo važan jer daje količinu mase unutar leće u crvenom pomaku z = 1. Na tako visokom crvenom pomaku otkriveno je samo nekoliko Einsteinovih prstenova. Ona će dati važno mjerenje kako se eliptična masa galaksije razvijala kroz vrijeme. "
Napisao Jeff Barbour
