Mezinárodní tým astronomů sestavil dosud největší sbírku galaxií „gravitačních čoček“ a jejich průzkum přinesl informace o množství galaxií, včetně odvození množství temné hmoty. Gravitační pole bližší galaxie zkresluje obraz vzdálenější galaxie na několik obrazů ve tvaru oblouku. Někdy tento efekt dokonce vytvoří úplný prsten, známý jako „Einsteinův prsten“. Výsledky tohoto průzkumu pomáhají urovnat dlouhodobou debatu o vztahu mezi hmotností a jasem v galaxiích.
Pomocí pokročilé kamery pro průzkumy na Hubbleově kosmickém dalekohledu k zobrazení galaxií, které byly podle Sloan Digital Sky Survey identifikovány jako galaxie gravitačních čoček, byl tým schopen změřit vzdálenosti k oběma galaxiím v každé „objektivové“ sadě a také změřte hmotnosti každé galaxie.
Gravitační čočka vytváří „mirage“ prstenu a Einsteinovy prstencové obrazy mohou být až třicetkrát jasnější, než by byl obraz vzdálené galaxie, kdyby nebyl efekt čočky. Kombinací dat Hubble a Sloan do průzkumu Sloan Lens ACS (nebo SLACS) byl tým schopen vytvořit matematický model popisující efekt objektivu a použít tento model k ilustraci toho, co bychom viděli, kdybychom mohli efekt objektivu odstranit.
„Kolekce čoček SLACS je pro vědu obzvláště silná,“ řekl Adam Bolton z University of Hawaii, hlavní autor dvou článků popisujících tyto nejnovější výsledky. „U každé čočky jsme pomocí Hubbleových obrazů změřili zdánlivé velikosti Einsteinových prstenců na obloze a pomocí Sloanových dat jsme změřili vzdálenosti ke dvěma galaxiím zarovnaného páru. Kombinací těchto měření jsme dokázali odvodit hmotnost blíže galaxie
Zohledněním těchto hmotností galaxií spolu s měřením jejich velikostí, jasů a hvězdných rychlostí dokázali astronomové SLACS odvodit přítomnost „temné hmoty“ kromě viditelných hvězd v galaxiích. Temná hmota je tajemný, nepoužitelný materiál, který tvoří většinu hmoty ve vesmíru. A s tak velkým počtem čočkových galaxií napříč množstvím hmot zjistili, že frakce tmavé hmoty ve vztahu k hvězdám se systematicky zvyšuje, když přecházejí z galaxií průměrné hmotnosti na galaxie vysoké hmotnosti.
Albert Einstein předpovídal existenci gravitačních čoček ve 30. letech, ale první příklad byl objeven až na konci 70. let. Od té doby bylo objeveno mnohem více čoček, ale jejich vědecký potenciál byl omezen různorodým sortimentem známých příkladů. Průzkum SLACS významně změnil tuto situaci objevením jediného velkého a rovnoměrně vybraného vzorku silných čočkových galaxií. Kolekce SLACS slibuje, že bude tvořit základ mnoha dalších vědeckých studií.
Zdroj původních zpráv: University of Hawaii
