Blizu popolne gravitacijske leče "Einstein Ring". Kreditna slika: ESO / VLT. Kliknite za povečavo.
To je Einsteinovo leto. Pred sto leti se je malo znani švicarski patentni uradnik v zelo zgodnjih letih znanstvene kariere spopadal z nizom paradoksov, povezanih s časom in prostorom, energijo in materijo. Nadarjen s globoko intuicijo in močno domišljijo je Albert A. Einstein vstal iz nejasnosti in predstavil povsem nov način gledanja na naravni pojav. Einstein nam je ves čas pokazal, da ima zelo malo opravka z urami, energija nima veliko zveze s količino in več s kakovostjo, prostor ni bil le? Velik kvadratni okvir, v katerega bi lahko vložili stvari, "materija in energija sta bili dve strani isti kozmični kovanec in gravitacija je močno vplivala na vse - svetlobo, snov, čas in prostor.
Danes uporabljamo vsa ta načela? razglašen pred stoletjem - za sondiranje najbolj oddaljenih stvari v Vesolju. Zaradi Einsteinove preiskave fotoelektričnega učinka zdaj razumemo, zakaj svetloba ni neprekinjena, ampak radovedno prepredena s temnimi in svetlimi črtami, ki nam sporočajo, kdaj je ta svetloba izpuščena, kaj jo oddaja. in vrste stvari, ki se jih dotikajo na potovanjih. Zaradi Einsteinovega vpogleda v pretvorbo mase in energije zdaj razumemo, kako daljni sonci osvetljujejo kozmos in kako močna magnetna polja bičejo delce do neverjetne hitrosti, da se pozneje zrušijo na Zemljino atmosfero. In ker gravitacija zdaj razume, da vpliva na vse, smo se naučili, kako oddaljeni predmeti lahko zajamejo in usmerijo svetlobo iz še bolj oddaljenih predmetov.
Čeprav še vedno nismo našli popolnoma popolnega primera gravitacijske leče v Vesolju, smo danes veliko bližje temu idealu. V prispevku z naslovom "Odkritje visokega rdečega premika Einsteinovega prstana", objavljenega 27. aprila 2005, Remi Cabanac iz Kanade-Francije-Havajev Teleskop na Havajih in sodelavci "poroča o odkritju delnega Einsteinovega prstana ..., ki ga je ustvaril ogromen ( in na videz izolirana) eliptična galaksija. " Pred to najdbo je najbolj dovršen Einsteinov odkrit prstan dokumentiral leta 1996 S.J. Warren z Imperial College v Londonu. Ta obroč - tudi eden redkih, vidnih v optični svetlobi - je v krogu (170 stopinj) nekoliko manj kot pol kroga.
Remi Cabanac je pojasnil, da je "sistem odkril med opazovanjem na zelo velikem teleskopu evropskega južnega observatorija v Čilu s spektroskopom FORS1." Remi pravi, da je svoje storitve opravljal kot astronom službe, "opazoval, da Helmut Jerjen (soavtor prispevka) dela globoko sliko bližnjih pritlikavih galaksij na obrobju dobro znane grozdne skupine v Fornaxu." Remi je še naprej govoril, da ga je "oko pritegnilo zelo nenavaden svetel lok na severozahodu polja. Vedela sem, da je nekaj čudovitega, ker so objektivni loki običajno zelo zatemnjeni in opazoval sem v rdečem pasu, medtem ko so loki ponavadi modrikasto . "
Da bi potrdil svoje sume o novem odkritju, je Remi "odšel v astronomsko bazo podatkov, vendar pod koordinatami ni bilo ničesar." Kasneje se je Remi posvetoval s Chrisom Lidmanom (še enim soavtorjem in strokovnjakom za objektive) in mu pokazal sliko. Sprva ni mogel verjeti, da gre za objektiv, ker je bil tako svetel in opazen, Chris je menil, da je lahko slika na sliki. " S Chrisovo podporo je Remi "zaprosil za spektroskopsko spremljanje in spoznal, da gre za resnično gravitacijsko lečo in zelo pomembno odkritje, saj je bil izvor ozadja zelo ojačan in zelo oddaljen."
Kot poroča list, obroč v krogu 270 stopinj v skoraj celotnem obodu nakaže krog v obliki črke C z očitnim polmerom nekaj več kot 1 3/4 ločnih sekund - približno velikost zvezde "virtualne" slike, ki jo vidimo na velika moč skozi majhen amaterski teleskop. Galaksija leč je velikanska eliptična podobna M87 v grozdu Virgo-Coma. Leča leži približno 7 milijard svetlobnih let v smeri ozvezdja Fornax (vidno iz toplejše zmerne severne poloble in južne poloble neba). Izvorna galaksija ima rdeč premik 3,77 - kar kaže na recesijsko razdaljo približno 11 BLY. Izvorne in lečarske galaksije so prejele oznako FOR J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s in so v neposredni bližini grozdja Fornax galaksije - vendar v resničnem vesolju.
Zaradi tega astronomsko zanimanje je to zanimivo odkritje dejstvo, da je galaksija leč zelo množična, je v času mirovanja zvezda-rojstva, leži na tako veliki oddaljenosti od Zemlje in je morda izolirana od drugih kasetnih galaksij. prostorska loka. Medtem je izvorna galaksija bistveno svetlejša (za eno absolutno zvezdno magnitudo) kot druge Lymanove lomljive galaksije (galaksije, ki prelomijo Lymanov prelom pri 912 angstromih v vidni del spektra), je v spektrih emisijskih vodov slaba in so jo nedavno imeli zaključil cikel hitrega rojstva zvezd ("zvezda"). Vsi ti dejavniki skupaj pomenijo, da bi FOR J0332 lahko zagotovil veliko podatkov o nastanku galaksij pred sedanjo inflacijsko epoho vesolja.
Po mnenju znanstvene ekipe je "eno ključnih vprašanj nastajanja galaksij v sedanjem okviru nastanka struktur LCDM (Lambda Cold Dark Matter) zgodovina množičnega sestavljanja galaktičnih halosov." Trenutno razmišljamo, da galaksije kopičijo halo maso - ogromno sferično izbokline snovi z nizko svetilnostjo, ki obdaja galaktična jedra - preden nastane zvezda, resnično začne. En način raziskovanja te ideje je ugotoviti, kako se razmerja med maso in svetlobo sčasoma spreminjajo, ko se galaksije razvijajo . Če želite to narediti, morate vzorčiti množice in svetilnosti čim več galaksij različnih vrst v najširšem možnem območju prostora in časa.
Odkritje FOR J0332 - in treh drugih delnih Einsteinovih objektov obroča - pomaga astronomom z dodajanjem primerov galaksij, ki jih običajno ni mogoče zaznati na velikih razdaljah. V prispevku "Različne globoke raziskave so odkrile različne populacije galaksij, vendar so izbirni kriteriji ustvarili pristranske vzorce: izbrani UV vzorci in ozko pasu izbrani vzorci so občutljivi na aktivno nastajajoče zvezde v galaksijah in so pristranski proti miroljubnim, razvijanim sistemom, medtem ko so pod milimetrom in bližnje infrardeče raziskave izberejo prašne zvezdne zvezdne galaksije in zelo rdeče galaksije. "
Na podlagi tega odkritja lahko sklepamo?
Remi poudarja pomen te najdbe z besedami: "Vir, ki ga ojača leča, je galaksija z najsvetlejšo navidezno svetilnostjo, odkrito na taki razdalji. Podala nam bo edinstvene podatke o fizičnih razmerah, ki so vladale v medzvezdnem mediju, ko je bilo vesolje le 12% svoje sedanje starosti. Oblika vira je zelo pomembna tudi zato, ker daje količino mase znotraj leče pri rdečem premiku z = 1. Pri tako visoki rdeči premiki so odkrili le peščico Einsteinovih obročev. Pomembno bo meril, kako se je skozi čas razvijala masa eliptične galaksije. "
Spisal Jeff Barbour
