Pięciogwiazdkowa soczewka grawitacyjna

Pięciogwiazdkowa soczewka grawitacyjnaTeleskop Kosmiczny Hubble'a po raz pierwszy w historii uchwycił obraz odległego kwazara powielony przez soczewkę grawitacyjną pięciokrotnie. Samo to wystarcza na przyznanie soczewce pięciu gwiazdek.

Dodatkowo jej ocenę podnosi fakt stworzenia obrazu kilku innych galaktyk, oraz to, że wykryto w niej supernową. Na wykonanym przez teleskop Hubble'a zdjęciu widoczna jest soczewka grawitacyjna - gromada galaktyk SDSS J1004+4112 wraz z soczewkowanymi obiektami. Czerwone łuki z jasnym środkiem to pięć obrazów odległego kwazara. Trzy inne łuki to rozmyty obraz innych galaktyk, z których najodleglejsza znajduje się 12 miliardów lat świetlnych od nas.

 

Pięciogwiazdkowa soczewka grawitacyjna


Najbardziej niezwykłym obiektem na zdjęciu wykonanym przez Teleskop Hubble'a jest grupa pięciu kopii kwazara, wyprodukowanych w procesie soczewkowania grawitacyjnego. W tym wypadku za soczewkę posłużył masywny obiekt - gromada galaktyk, której oddziaływanie grawitacyjne wzmocniło światło kwazara leżącego w rzeczywistości daleko w tle.

Dotychczas za pomocą soczewkowania grawitacyjnego obserwowano już kwazary, jednak po raz pierwszy za soczewkę posłużył tak masywny obiekt jak cała gromada galaktyk.

Obserwowany kwazar to jasne jądro galaktyki, które jest zasilane przez potężną czarną dziurę, pożerającą gaz i pył z okolicy, generującą w ten sposób silne promieniowanie. Gdy światło pochodzące z kwazara przechodzi przez pole grawitacyjne gromady galaktyk, która znajduje się na linii łączącej naszą pozycję i kwazar, zostaje zakrzywione, w taki sposób, że powstaje pięć oddzielnych obrazów galaktyki skupionych wokół centrum gromady. Piąty obraz widoczny jest tuż na prawo od jądra gromady. Soczewka stworzona przez gromadę stworzyła również kilka obrazów odległych galaktyk, widocznych na zdjęciu jako łuki.

Soczewka SDSS J1004+4112 wraz z soczewkowanymi obiektami - zdjęcie z podpisami.

Pięciogwiazdkowa soczewka grawitacyjna


Gromada galaktyk tworzących soczewkę to SDSS J1004+4112. Została odkryta podczas przeglądu nieba Sloan Digital Sky Survey. Jest to jedna z najdalszych znanych gromad galaktyk, wartość przesunięcia ku czerwieni dla niej wynosi z=0.68, co oznacza, że pochodzi ona z okresu, gdy Wszechświat liczył sobie połowę obecnego wieku.

Gdy dochodzi do zjawiska soczewkowania grawitacyjnego, wiązka świetlna może zostać zakrzywiona na wiele sposobów, każdy z obserwowanych obrazów jest wynikiem innej trasy obranej przez promień światła. Soczewka grawitacyjna zawsze wyprodukuje nieparzystą liczbę obrazów, z których jeden jest zazwyczaj ciemniejszy i zlewa się z obiektem-soczewką. Wcześniejsze obserwacje SDSS J1004+4112 wykazały obecność jedynie czterech obiektów. Dopiero użycie teleskopu Hubble'a pozwoliło wyróżnić piąty obiekt na tle gromady galaktyk.

Obserwowany kwazar znajduje się w odległości 10 miliardów lat świetlnych od nas (wartość z=1.74). Na zdjęciu widoczny jest jako słabe czerwone łuki. To najdalszy silnie wzmocniony kwazar jaki dotychczas zaobserwowano.

Na zdjęciu z Hubble'a widocznych jest również kilka innych łuków, przedstawiających inne odległe galaktyki znajdujące się za gromadą, obraz każdej jest również rozmyty. Najdalsza z tych galaktyk znajduje się 12 miliardów lat świetlnych od nas (z=3.33).

Porównując to zdjęcie ze zdjęciem wykonanym przez Hubble'a rok wcześniej, naukowcy odkryli rzadkie zjawisko - supernową w gromadzie galaktyk. Supernowa ta wybuchła przed siedmioma miliardami lat, więc jej badanie może dostarczyć ważnych informacji potrzebnych do rekonstrukcji historii Wszechświata, a w szczególności tego, jak w wyniku wybuchów supernowych wzbogacił on się w ciężkie pierwiastki.

Odsłony: 3170
Kategoria: