Kreditna slika: Hubble
Znanih je veliko primerov, kjer galaksija deluje kot gravitacijska leča in na nebu ustvari več slik oddaljenejšega predmeta, kot je svetel kvazar, skrit za njo. Toda že 20 let obstaja trdovratna skrivnost: Einsteinova splošna teorija relativnosti predvideva, da bi moralo biti neparno število slik, vendar skoraj vse opazovane leče vsebujejo le 2 ali 4 slike. Zdaj sta astronom Joshua Winn iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko (CfA) in dva nekdanja kolega CfA, David Rusin (zdaj na Univerzi v Pensilvaniji) in Christopher Kochanek (Državna univerza Ohio), opredelil tretjo, osrednjo podobo posojen kvazar. Radijska opazovanja sistema, znanega kot PMN J1632-0033 v ozvezdju Ophiuchus, so odkrila rahlo osrednjo sliko, ki jo je mogoče uporabiti za raziskovanje lastnosti leče galaksije in supermasivne črne luknje, ki naj bi ležala v njenem središču.
»Iskanje te osrednje slike je samo po sebi zanimivo, še bolj pomembno pa je, kaj nam lahko pove o galaksiji, ki leče. To nam ponuja novo orodje za tako daleč raziskovanje galaksij, da tudi na vesoljskem teleskopu Hubble le malo bledijo, "je dejal Winn.
Kvazarji so izjemno oddaljeni in svetli predmeti, za katere se domneva, da jih poganjajo supermasivne črne luknje. Jasno svetijo s pretvorbo gravitacijske energije snovi, ki pade v črno luknjo, v svetlobo in druge vrste sevanja, kot so radijski valovi.
Pri gravitacijskem lečenju svetlobni žarki iz kvazarja, ki prehajajo blizu galaksije, upogibajo gravitacijsko polje galaksije, kolikor bi jih upognili pri prehodu skozi stekleno lečo. Gostejše je središče galaksije in močnejša je njegova težnost, temnejša bo osrednja slika. Kljub temu nam lahko ta osrednja slika, katere svetloba sega bližje sredini leče galaksije, pove veliko o jedru te galaksije. Zaradi te priložnosti je iskanje takšnih osrednjih slik še posebej zaželeno.
V sistemu PMN J1632-0033 radijsko glasen kvazar v rdečem premiku z = 3,42 (razdalja približno 11,5 milijarde svetlobnih let) eliptična galaksija posodi pri rdečem premiku z ~ 1 (približno 8 milijard svetlobnih let) . Znano je bilo, da obstajata dve sliki kvazara, osrednja slika pa je bila tretja, zelo slaba radijska vira. Vendar je bil tisti tretji vir ravno na galaksiji, ki je leče, in tako je morda resnično lastno galaksiji.
Z opazovanjem radijskih "barv" ali spektra vseh treh slik z uporabo zelo velikega niza in zelo dolge osnovne črte Nacionalne znanstvene fundacije sta Winn in njegovi sodelavci zagotovili prepričljiv dokaz, da je tretji vir v resnici osrednja slika kvazarja. Njegov spekter je v bistvu enak ostalim dvema slikama, razen pri nizkih frekvencah, kjer je del radio energije absorbirala galaksija leče.
Geometrija in lastnosti treh kvazarskih slik že govorijo o jedru galaksije, ki leče. Na primer, njegova osrednja črna luknja tehta manj kot 200 milijonov sončnih mas. Prav tako je njegova površinska gostota (količina snovi, ki je projicirana proti nebeski ravnini) na lokaciji osrednje slike več kot 20.000 sončnih mas na kvadratni parsec. (Za primerjavo: površinska gostota Mlečne poti blizu našega sonca je približno 50 sončnih mas na kvadratni parsec.) Obe številki galaksije, ki leče, se ujemata s pričakovanji, ki temeljijo na podrobnih opazovanjih galaksij, ki so stokrat bližje Zemlji.
»Skoraj vse naše znanje o središčih galaksij izhaja iz preučevanja zelo bližnjih galaksij. Presenetljivo pri osrednjih slikah je, da lahko dobite podobne informacije o jedrih galaksij, ki so stokrat bolj oddaljene, in milijarde let mlajših od naših sosednjih galaksij, "je dejal Winn.
Ta raziskava je na voljo na spletnem naslovu http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312136 in bo objavljena v številki revije Nature 12. februarja 2004.
S sedežem v Cambridgeu, Massachusetts, Harvard-Smithsonian Center za astrofiziko je skupno sodelovanje med Smithsonian Astrophysical Observatory in Harvard College Observatory. Znanstveniki organizacije CfA, organizirani v šest raziskovalnih oddelkov, preučujejo nastanek, razvoj in končno usodo vesolja.
Izvirni vir: Harvard CfA News Release
