Uneori există o aliniere a șanselor - îndepărtată în univers, unde obiectele sunt separate de distanțe de neimaginat măsurate în miliarde de ani-lumină - când un grup de galaxii din prim-plan intersectează lumina cu un obiect și mai îndepărtat. Conjuncția joacă trucuri vizuale, în care clusterul galaxiei acționează ca o lentilă, care pare să mărească și să îndoaie lumina îndepărtată.
Rara aliniere cosmică poate aduce în vizor universul îndepărtat. Acum, astronomii s-au împiedicat de o surpriză: au detectat încă cea mai îndepărtată lupă cosmică.
Văzută mai sus așa cum arăta acum 9,6 miliarde de ani, această galaxie eliptică monstru sparge deținătorul record anterior cu 200 de milioane de ani-lumină. Îndoaie, distorsionează și mărește galaxia spirală îndepărtată, a cărei lumină a durat 10,7 miliarde de ani pentru a ajunge pe Pământ.
„Când te uiți acum mai bine de 9 miliarde de ani în universul timpuriu, nu te aștepți să găsești deloc acest tip de obiectiv de galaxie-galaxie”, a spus cercetătorul principal Kim-Vy Tran de la Universitatea A&M din Texas, într-un comunicat de presă Hubble.
„Imaginați-vă că țineți o lupă aproape de dvs. și apoi mutați-o mult mai departe. Când te uiți printr-o lupă ținută la lungimea brațului, șansele că vei vedea un obiect mărit sunt mari. Dar dacă mutați lupa prin cameră, șansele dvs. de a vedea lupa se aliniază aproape perfect cu un alt obiect dincolo de aceasta.
Echipa studiază formarea stelelor în datele colectate de Observatorul W. M. Keck din Hawai, când au dat peste o detectare puternică a gazului fierbinte de hidrogen care părea să apară sub forma unei galaxii eliptice masive și strălucitoare. A lovit echipa la fel de ciudat. Hidrogenul fierbinte este un semn clar al nașterii stelelor, dar a fost detectat într-o galaxie care părea mult prea veche pentru a forma stele noi.
„Am fost foarte surprins și îngrijorat”, și-a amintit Tran. „Am crezut că am făcut o greșeală majoră cu observațiile noastre.”
Așadar, Tran a săpat prin imagini Hubble arhivate, care au scos la iveală un obiect albastru împletit lângă eliptica mai mare. Era semnătura clară a unei lentile gravitaționale.
„Am descoperit că lumina din galaxia cu lentile și din galaxia de fond erau amestecate în datele de la sol, ceea ce ne confunda”, a declarat coautora Ivelina Momcheva de la Universitatea Yale. „Datele spectroscopice de la Keck au arătat că se întâmplă ceva interesant aici, dar numai cu spectroscopia de înaltă rezoluție a lui Hubble am putut separa galaxia cu lentile de galaxia de fundal mai îndepărtată și să stabilim că cele două se aflau la distanțe diferite. Datele Hubble au scos la iveală aspectul înțeles al sistemului, cu obiectivul prim-plan în mijloc, flancat de un arc strălucitor pe o parte și o palpare slabă pe cealaltă - ambele imagini distorsionate ale galaxiei de fundal. Avem nevoie de combinația de imagistică și spectroscopie pentru a rezolva puzzle-ul. ”
Prin măsurarea intensității luminii galaxiei de fundal, echipa a putut măsura masa totală a galaxiei uriașe. În total, acesta cântărește de 180 de miliarde de ori mai mult decât Soarele nostru. Deși acest lucru poate părea mare, acesta cântărește de fapt de patru ori mai puțin decât galaxia Calea Lactee.
„Există sute de galaxii cu lentile, dar aproape toate sunt relativ apropiate, în termeni cosmici”, a declarat autorul principal Kenneth Wong de la Institutul Academiei Sinica de Astronomie și Astrofizică. „A găsi o lentilă cât mai departe de aceasta este o descoperire foarte specială, deoarece putem afla despre conținutul de materie întunecată a galaxiilor din trecutul îndepărtat. Comparând analiza noastră asupra acestei galaxii de lentile cu lentilele mai apropiate, putem începe să înțelegem cum a evoluat de-a lungul timpului acel conținut de materie întunecată. "
Interesant este că galaxia cu lentile este subponderală din punct de vedere al conținutului de materie întunecată. În trecut, astronomii au presupus că materia întunecată și materia normală se acumulează în mod egal într-o galaxie în timp. Dar această galaxie, sugerează că nu este cazul.
Rezultatele echipei au apărut în numărul din 10 iulie al The Astrophysical Journal Letters și este disponibil online.
