Někdy dochází k náhodnému zarovnání - daleko ve vesmíru, kde jsou objekty odděleny nepředstavitelnými vzdálenostmi měřenými v miliardách světelných let - když galaktický shluk v popředí protíná světlo od ještě vzdálenějšího objektu. Spojení hraje vizuální triky, kde se galaktický cluster chová jako čočka a zdá se, že zvětšuje a ohýbá vzdálené světlo.
Vzácné kosmické zarovnání může zobrazit vzdálený vesmír. Nyní astronomové narazili na překvapení: objevili dosud nejvzdálenější kosmické zvětšovací sklo.
Při pohledu výše, jak to vypadalo před 9,6 miliardami let, tato monsterová eliptická galaxie rozbije předchozí držitele rekordu o 200 milionů světelných let. Ohýbá, deformuje a zvětšuje vzdálenou spirálovou galaxii, jejíž světlo trvalo 10,7 miliard let, než dosáhlo Země.
"Když se podíváte před více než devíti miliardami let do raného vesmíru, neočekáváte, že tento typ galaxií a galaxií vůbec neuvidíte," uvedl vedoucí výzkumník Kim-Vy Tran z Texas A&M University v tiskové zprávě Hubble.
"Představte si, že držíte blízko sebe lupu a potom ji posunete mnohem dále." Když se podíváte skrz zvětšovací sklo držené na délku paže, šance, že uvidíte zvětšený objekt, jsou vysoké. Ale pokud pohnete lupou po místnosti, vaše šance na zvětšovací sklo téměř dokonale zarovnány s jiným objektem za ním se sníží. ““
Tým studoval formaci hvězd v datech shromážděných observatořem W. M. Kecka v Hawai'i, když narazili na silnou detekci horkého plynného vodíku, která se zdála vznikat z masivní, jasné eliptické galaxie. Tým to udeřil jako zvláštní. Horký vodík je jasným znakem zrození hvězdy, ale byl detekován v galaxii, která vypadala příliš stará na to, aby vytvořila nové hvězdy.
"Byl jsem velmi překvapený a ustaraný," vzpomněl si Tran. "Myslel jsem, že jsme udělali velkou chybu s našimi pozorováními."
Tran se tedy prohrabával archivovanými obrázky Hubbleova tělesa, které odhalily rozmazaný modrý objekt vedle většího eliptika. Byl to jasný podpis gravitační čočky.
"Zjistili jsme, že světlo z čočkové galaxie az pozadí galaxie bylo smícháno v pozemních datech, což nás matilo," řekla spoluautorka Ivelina Momcheva z Yale University. "Keckova spektroskopická data naznačovala, že se tu děje něco zajímavého, ale pouze pomocí Hubbleovy spektroskopie s vysokým rozlišením jsme dokázali oddělit galaxii s čočkami od vzdálenější galaxie v pozadí a určit, že tyto dvě byly v různých vzdálenostech." Hubbleova data také odhalila prozrazující vzhled systému, s čočkou v popředí uprostřed, lemovanou jasným obloukem na jedné straně a slabým šmouhem na straně druhé - oba zkreslené obrazy pozadí galaxie v pozadí. K vyřešení hádanky jsme potřebovali kombinaci zobrazování a spektroskopie. “
Tím, že měřil intenzitu světla galaxie v pozadí, byl tým schopen změřit celkovou hmotu obří galaxie. Celkově vzato váží 180 miliardkrát více než naše Slunce. Ačkoli se to může zdát velké, ve skutečnosti váží čtyřikrát méně než galaxie Mléčná dráha.
"Víme o stovkách čočkových galaxií, ale téměř všechny jsou relativně kosmicky blízké," řekl vedoucí autor Kenneth Wong z Astronomického a astrofyzického ústavu Academia Sinica. "Najít objektiv tak daleko, jako je tento, je velmi zvláštním objevem, protože se můžeme dozvědět o obsahu temné hmoty galaxií v dávné minulosti." Porovnáním naší analýzy této galaxie s čočkami s okolními čočkami můžeme začít chápat, jak se tento obsah temné hmoty postupem času vyvíjel. “
Je zajímavé, že čočková galaxie má podváhou co do obsahu temné hmoty. V minulosti astronomové předpokládali, že temná hmota a normální hmota se postupem času rovnoměrně vytvářejí v galaxii. Ale tato galaxie naznačuje, že tomu tak není.
Výsledky týmu se objevily v 10. vydání časopisu The Astrophysical Journal Letters a jsou k dispozici online.
