Галактику удалось рассмотреть только благодаря природной линзе, которая сделала ее в 5 раз ярче.
Благодаря удачному выравниванию двух далеких галактик и острому зрению космического телескопа «Hubble» астрономам удалось получить второе за всю историю наблюдений изображение «креста Эйнштейна» – явления, предсказанного Общей теорией относительности, которое является следствием отклонения света от далекого источника под действием гравитационного поля, созданного массивным объектом переднего плана.
Дальнейший анализ данных показал, что линзированная галактика сегодня находится на расстоянии 20 миллиардов световых лет от Земли. Снимок и результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.
Второй «Крест Эйнштейна», обнаруженный за всю историю наблюдений. В центре находится массивная эллиптическая галактика, а вокруг нее четыре изображения удаленной от Земли на 20 миллиардов световых лет галактики. Credit: Instituto de Astrofísica de Canarias
Один из самых поразительных выводов Общей теории относительности Альберта Эйнштейна заключается в том, что траектория света искривляется под действием материи. Этот эффект можно наблюдать в случае, когда излучение, испускаемое далеким объектом, проходит вблизи другого по пути к наблюдателю. Явление известно как гравитационное линзирование, потому что оно сопоставимо с отклонением световых лучей классическими стеклянными линзами.
В зависимости от степени выравнивания искаженные изображения далекого объекта выстраиваются либо в форме креста, либо растягиваются в кольцо или дуги. Как правило, гравитационную линзу очень трудно обнаружить, потому что расстояние между объектами на снимках обычно очень мало, и для их идентификации требуются снимки с высоким разрешением.
«Кольцо Эйнштейна», окруженное сотнями галактик. Credit: ESA/Hubble & NASA
К счастью, у «Hubble» есть способность получать такие данные, в ходе анализа которых астрономы и заметили кандидата в «крест Эйнштейна».
«Однако обнаружение четырех точек света в форме креста, расположенных вокруг галактики, не гарантирует, что это результат гравитационного линзирования. Поэтому нам необходимо было показать принадлежность всех изображений к одному и тому же источнику. Для этого необходимы спектроскопические наблюдения», – пишут авторы исследования.
По этой причине астрономы провели наблюдения объекта с помощью телескопа «Gran Telescopio Canarias». Благодаря отличным погодным условиям им удалось четко разделить свет от трех из четырех изображений и показать, что он исходит от одного источника.
x
Анализ данных позволил подтвердить, что «Hubble» сфотографировал именно «крест Эйнштейна», который получил обозначение J2211—0350 и образован эллиптической галактикой, расположенной на расстоянии примерно 7 миллиардов световых лет от Земли, и линзированным источником на расстоянии не менее 20 миллиардов световых лет от нас.
«Обычно источником является квазар, но, анализируя данные, мы с большим удивлением выяснили, что в данном случае им оказалась молодая галактика с активным звездообразованием», – заключили исследователи.
