Aproape de lentila gravitațională „Inelul Einstein” perfect. Credit imagine: ESO / VLT. Faceți clic pentru a mări.
Acesta este Anul lui Einstein. Acum o sută de ani, un grefier elvețian puțin cunoscut în primii ani ai unei cariere științifice s-a confruntat cu o serie de paradoxuri legate de timp și spațiu, energie și materie. Dotat cu o intuiție profundă și o imaginație puternică, Albert A. Einstein a ieșit din obscuritate pentru a prezenta un mod cu totul nou de a privi fenomenul natural. Einstein ne-a arătat că tot timpul a avut foarte puține legături cu ceasurile, energia are mai puțin de-a face cu cantitatea și mai mult cu calitatea, spațiul nu a fost doar? O cutie mare pătrată în care să punem lucruri ”, materia și energia erau două părți aceeași monedă cosmică și gravitația au avut un efect profund asupra a tot - lumină, materie, timp și spațiu.
Astăzi folosim toate aceste principii? enunțat cu un secol în urmă - să sondăm cele mai îndepărtate lucruri din Univers. Din cauza investigației realizate de Einstein despre efectul fotoelectric, acum înțelegem de ce lumina nu este continuă, ci este curioasă cu linii întunecate și luminoase care ne spun când a fost emisă această lumină, ce a emis-o. și felurile de lucruri care îl ating în călătoriile sale. Din cauza perspectivei lui Einstein în conversia masei și energiei, acum înțelegem cât de îndepărtate solare luminează cosmosul și cât de puternice câmpuri magnetice biciuiesc particule până la viteze uimitoare pentru ca ulterior să se prăbușească pe atmosfera Pământului. Și pentru că acum se înțelege că gravitația influențează totul, am învățat cum obiectele îndepărtate pot capta și concentra lumina din obiecte chiar mai îndepărtate.
Deși încă nu am găsit un exemplu absolut perfect al lentilelor gravitaționale în Univers, astăzi suntem mult mai aproape de acel ideal. Într-o lucrare intitulată „Descoperirea unui inel Einstein cu schimbări roșii” publicată la 27 aprilie 2005, Remi Cabanac din Telescopul Canada-Franța-Hawaii, din Hawaii și asociații „raportează descoperirea unui inel parțial Einstein ... produs de un masiv ( și aparent izolată) galaxie eliptică. " Înainte de această descoperire, cel mai complet inel Einstein descoperit a fost documentat în 1996 de S.J. Warren al Imperial College din Londra. Acest inel - de asemenea unul dintre puținele vizibile în lumina optică - este puțin mai mic decât un semicerc în circumferință (170 de grade).
Remi Cabanac a explicat că „a descoperit sistemul în timp ce observa la Observatorul European foarte mare telescopul din Chile cu un spectru imager numit FORS1.” Remi spune că și-a îndeplinit responsabilitățile în calitate de astronom de serviciu, „observând pentru Helmut Jerjen (coautor al lucrării) făcând imagini profunde despre galaxii pitice din apropiere, la periferia unui cunoscut grup de galaxii din apropierea Fornax.” Remi a continuat să spună că „ochiul său a fost atras de arcul strălucitor foarte neobișnuit din nord-vestul câmpului, știam că este ceva destul de uimitor, deoarece arcurile cu lentile sunt de obicei foarte slabe, iar eu observam în bandă roșie, în timp ce arcurile sunt de obicei albastre .“
Pentru a confirma suspiciunile sale despre o nouă descoperire, Remi „a mers la baza de date astronomică, dar nu a existat nimic sub coordonate.” Ulterior, Remi s-a consultat cu „Chris Lidman (un alt coautor și expert în lentile) și i-a arătat imaginea. El nu putea să creadă că a fost o lentilă la început pentru că era atât de luminos și vizibil, Chris a crezut că poate fi un artefact pe imagine. " Cu sprijinul lui Chris, Remi „a solicitat monitorizarea spectroscopică și și-a dat seama că a fost atât o adevărată lentilă gravitațională, cât și o descoperire foarte semnificativă, deoarece sursa de fundal era extrem de amplificată și foarte departe.”
Conform lucrării, inelul înscrie un cerc „în formă de C” de 270 de grade într-o circumferință aproape completă cu o rază aparentă de puțin peste 1 3/4 secunde de arc - aproximativ dimensiunea imaginii „virtuale” a unei stele văzută la putere mare printr-un telescop amator mic. Galaxia lentilelor este o eliptică uriașă similară cu M87 în clusterul Virgo-Coma. Obiectivul se află la aproximativ 7 miliarde de ani lumină în direcția constelației Fornax (vizibilă din emisfera nordică temperată mai caldă și din cerul emisferei sudice). Galaxia sursă poartă o schimbare roșie de 3,77 - ceea ce sugerează o distanță recesionară de aproximativ 11 BLY-uri. Galaxia sursă și lentile au primit denumirea pentru J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s și se află în apropierea clusterului galaxiei Fornax - dar cu mult peste aceasta în ceea ce privește spațiul real.
Ceea ce face această descoperire particulară atât de interesantă din punct de vedere astronomic este faptul că galaxia lentilelor este foarte masivă, se află într-o perioadă de tranșare la naștere de stele, se află la o distanță atât de mare de Pământ și poate fi izolată de alte galaxii de cluster în sine. localizare spațială. Între timp, galaxia sursă este semnificativ mai strălucitoare (cu o magnitudine stelară absolută) decât alte galaxii de rupere Lyman (galaxii care transferă în roșu Lyman Break la unghiuri de 912 în partea vizibilă a spectrului), este slabă în spectre cu linii de emisie și recent a avut a finalizat un ciclu de naștere rapidă a stelelor („starburst”). Toți acești factori combinați înseamnă că FOR J0332 ar putea furniza o mulțime de date referitoare la formarea galaxiilor înainte de epoca inflaționistă actuală a Universului.
Potrivit echipei de știință, „Una dintre problemele cheie în formarea galaxiilor în cadrul actualului LCDM (Lambda Cold Dark Matter) a formării structurii este istoriile de asamblare în masă a halosului galactic.” Gândirea actuală este că galaxiile acumulează masă halo - acea umbră sferică uriașă a materiei cu luminozitate scăzută care înconjoară nucleele galactice - înainte ca formarea stelelor să intre într-adevăr. . Dar pentru a face acest lucru, trebuie să probați masele și luminozitățile cât mai multor galaxii, dintr-o varietate de tipuri, pe cea mai largă gamă posibilă de spațiu și timp.
Descoperirea FOR J0332 - și a celorlalte trei obiecte inelare parțiale Einstein - îi ajută pe astronomi prin adăugarea de exemple de galaxii, în mod normal nedetectabile la distanțe mari. Din lucrare, „Diverse sondaje profunde au descoperit diferite populații de galaxii, dar criteriile de selecție au produs mostre părtinitoare: eșantioanele selectate cu raze ultraviolete și cele cu bandă îngustă sunt sensibile la galaxii care formează stele în mod activ și părtinesc împotriva sistemelor evolutive, în timp ce sunt sub-milimetrice. iar sondajele cu infraroșu aproape selectează galaxii pline de stele prăfuite, respectiv galaxii foarte roșii. "
Ce concluzii putem trage pe baza acestei descoperiri?
Remi subliniază semnificația acestei descoperiri spunând „Sursa amplificată de lentilă este galaxia cu cea mai strălucitoare luminozitate aparentă descoperită vreodată la o asemenea distanță. Ne va oferi informații unice despre condițiile fizice care predomină în mediul interstelar atunci când universul avea doar 12% din vârsta sa actuală. Forma sursei este, de asemenea, foarte importantă, deoarece dă cantitatea de masă din lentilă la un redshift de z = 1. Doar o mână de inele Einstein au fost descoperite la un redshift atât de ridicat. Aceasta va oferi o măsurătoare importantă a evoluției masei de galaxie eliptică în timp. "
Scris de Jeff Barbour
