Космический телескоп «Хаббл» недавно заснял чрезвычайно редкое, почти идеальное кольцо гравитационно искривленного света, известное как «кольцо Эйнштейна», сияющее из галактики в ранней Вселенной. Светящийся ореол идеально сочетается с другой галактикой, что делает его похожим на обручальное кольцо с бриллиантом.
Кольца Эйнштейна возникают, когда свет из далекой галактики огибает более близкую галактику или черную дыру, которая находится на идеальном расстоянии между далеким объектом и наблюдателем. Этот эффект изгибания, известный как гравитационное линзирование, вызван прохождением света через пространство-время, которое было искривлено огромной гравитацией, оказываемой объектом переднего плана. Свет проходит по прямой линии через искривленное пространство-время, поэтому кажется, что он огибает объект переднего плана.
Кроме того, что свет искривляется, гравитационное линзирование увеличивает его, позволяя астрономам заметить далекие объекты, которые в противном случае были бы почти невидимы для нас. Этот эффект был впервые предсказан в теории относительности Альберта Эйнштейна, благодаря чему космические круги и получили свое название.
На новой фотографии свет кольца Эйнштейна, получившего название HerS J020941.1+001557, исходит от галактики, расположенной примерно в 19,5 миллиардах световых лет от Земли. Она была линзирована галактикой переднего плана, названной SDSS J020941.27+001558.4, находящейся на расстоянии около 2,7 миллиарда световых лет, которая является яркой точкой в центре кольца. Третья нелинзирующая галактика, J020941.23+001600.7, идеально выровнена с гало света, что делает ее похожей на прикрепленный драгоценный камень.
Впервые HerS J020941 была обнаружена в 2015 году в рамках гражданского научного проекта Space Warps, но на новом снимке «Хаббла» она представлена в гораздо более высоком разрешении.
Галактика, излучающая кольцо Эйнштейна, находится так далеко, что можно подумать, что ее свет не должен быть виден нам; на расстоянии более 19 миллиардов световых лет свет кажется старше самой Вселенной, возраст которой, как считается, составляет примерно 13,8 миллиарда лет. Однако из-за расширения Вселенной галактика удаляется от нас, в то время как ее свет движется к нам. Свет, который мы видим, был впервые испущен галактикой около 11,2 миллиарда лет назад. В результате свет имеет красный оттенок, потому что он растянулся в результате космического расширения — это явление известно как красное смещение.
HerS J02094 — одно из самых старых колец Эйнштейна, но мы видели и более отдаленные примеры. В прошлом году космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) обнаружил кольцо Эйнштейна на расстоянии около 21 миллиарда световых лет от Земли.
Кольца Эйнштейна — ключевая область исследования для астрофизиков, поскольку они могут помочь пролить свет на темную материю — невидимую материю неизвестного происхождения, составляющую около 85% массы Вселенной. Измеряя размер светящихся гало, исследователи могут проанализировать массу галактик переднего плана, что позволяет вычислить расхождение между их предполагаемой массой (основанной на количестве звезд в галактиках переднего плана) и их фактической массой. Это расхождение вызвано присутствием темной материи.
В ближайшие годы JWST должен помочь астрономам найти еще больше колец Эйнштейна из ранней Вселенной, что поможет пролить еще больше света на проблему темной материи.
Нет комментариев