Téměř perfektní gravitační čočka „Einstein Ring“. Obrazový kredit: ESO / VLT. Klikni pro zvětšení.
Toto je Einsteinův rok. Před sto lety byl malý známý švýcarský patentový úředník v prvních letech vědecké kariéry konfrontován s řadou paradoxů souvisejících s časem a prostorem, energií a hmotou. Albert A. Einstein, nadaný hlubokou intuicí a silnou fantazií, vstal z nejasností a představil zcela nový způsob pohledu na přírodní jev. Einstein nám ukázal, že čas má velmi málo společného s hodinami, energie má méně společného s kvantitou a více s kvalitou, prostor nebyl jen? Velká čtvercová krabice, do které by se daly věci vložit “, hmota a energie byly dvě strany stejná kosmická mince a gravitace měly hluboký vliv na všechno - světlo, hmotu, čas a prostor.
Dnes používáme všechny tyto principy? vyhlášený před stoletím - prozkoumat ty nejvzdálenější věci ve vesmíru. Díky Einsteinovu zkoumání fotoelektrického jevu nyní chápeme, proč světlo není nepřetržité, ale zvědavě prolétané tmavými a jasnými linkami, které nám říkají, kdy bylo toto světlo vyzařováno, co to vyzařovalo. a druhy věcí, které se ho dotkly při svých cestách. Díky Einsteinově vhledu do přeměny hmoty a energie nyní chápeme, jak vzdálené slunce osvětluje vesmír, a jak mocná magnetická pole bičují částice až do ohromných rychlostí, aby později dopadly na zemskou atmosféru. A protože se nyní chápe, že gravitace ovlivňuje vše, zjistili jsme, jak vzdálené objekty mohou zachytit a zaostřit světlo z ještě vzdálenějších objektů.
I když ještě musíme najít ve vesmíru absolutně dokonalý příklad gravitačních čoček, dnes jsme mnohem blíže tomuto ideálu. V příspěvku s názvem „Objev Einsteinova prstenu s vysokým červeným posunem“, zveřejněného 27. dubna 2005, Remi Cabanac z Kanady-Francie-Havajský dalekohled na Havaji a spolupracovnících, hlásí objev částečného Einsteinova prstenu… vyrobeného masivním ( a zdánlivě izolovaná) eliptická galaxie. “ Před tímto nálezem dokumentoval nejkompletnější objevený Einsteinův prsten v roce 1996 S.J. Warren z Imperial College v Londýně. Tento prstenec - také jeden z mála viditelných v optickém světle - je po obvodu mírně menší než půlkruh (170 stupňů).
Remi Cabanac vysvětlil, že „objevil tento systém při pozorování na Velkém dalekohledu Evropské jižní observatoře v Chile pomocí spektroskopu s názvem FORS1“. Remi říká, že plnil své povinnosti jako služební astronom, „pozoroval Helmuta Jerjena (spoluautora článku) provádějícího hluboké zobrazování blízkých trpasličích galaxií na okraji známého blízkého galaxiového uskupení ve Fornaxu.“ Remi nadále říkal, že „jeho oko přitahovalo velmi neobvyklé jasné obloukové pole na severozápadě pole, věděl jsem, že to bylo něco docela úžasného, protože čočkové oblouky jsou obvykle velmi matné, a já jsem pozoroval v červeném pruhu, zatímco oblouky jsou obvykle namodralé. . “
Aby Remi potvrdil své podezření z nového objevu, „šel do astronomické databáze, ale pod souřadnicemi neexistovalo nic“. Později Remi konzultoval „Chris Lidman (další spoluautor a odborník na čočky) a ukázal mu obrázek. Nemohl uvěřit, že to byla první čočka, protože byla tak jasná a nápadná, Chris si myslel, že to může být artefakt na obrázku. “ S podporou Chrisa, Remi „požádala o spektroskopické sledování a uvědomila si, že to byla skutečná gravitační čočka a velmi významný objev, protože zdroj pozadí byl vysoce zesílen a velmi daleko.“
Podle článku je v kruhu popsán kruh ve tvaru „C“ o 270 stupních v téměř úplném obvodu se zdánlivým poloměrem o něco více než 1 3/4 obloukových sekund - zhruba o velikosti „virtuálního“ obrazu hvězdy při pohledu na vysoká síla díky malému amatérskému dalekohledu. Galaxie čočky je obrovská eliptika podobná M87 v kazetě Virgo-Coma. Čočka leží asi 7 miliard světelných let ve směru souhvězdí Fornax (viditelné z teplejšího mírného severního polokoule a jižní polokoule). Zdrojová galaxie nese červený posun 3,77 - což naznačuje recesní vzdálenost zhruba 11 BLY. Zdrojová a čočková galaxie získala označení FOR J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s a leží poblíž klastru galaxie Fornax - ale daleko za ní, pokud jde o skutečný prostor.
To, co dělá tento konkrétní objev tak astronomicky zajímavým, je skutečnost, že čočková galaxie je velmi masivní, je v období klidného zrození hvězdy, leží v takové velké vzdálenosti od Země a může být izolována od ostatních galaxií clusteru sama o sobě. prostorové národní prostředí. Mezitím je zdrojová galaxie výrazně jasnější (o jednu absolutní hvězdnou velikost) než jiné lymské zlomové galaxie (galaxie, které červeně posunují Lymanův zlom při 912 angstromech do viditelné části spektra), je slabá v emisních liniích spektra a nedávno měla dokončil cyklus rychlého zrození hvězd („starburst“). Všechny tyto faktory dohromady znamenají, že FOR J0332 by mohl poskytnout množství údajů o formování galaxií před současnou inflační epochou vesmíru.
Podle vědeckého týmu „Jedním z klíčových problémů formování galaxií v rámci stávající struktury struktury LCDM (Lambda Cold Dark Matter) je historie hromadného sestavování galaktických halo.“ Současné myšlení je, že galaxie akumulují halo hmotu - tu obrovskou sférickou bouli hmoty s nízkou svítivostí obklopující galaktická jádra - dříve, než se formace hvězd skutečně rozběhne. Jedním ze způsobů, jak prozkoumat tuto myšlenku, je určit, jak se poměry hmoty ke světlu v průběhu času mění, jak se galaxie vyvíjejí . K tomu však musíte odebrat vzorky hmotností a jasů co největšího počtu galaxií různých typů v nejširším možném rozsahu prostoru a času.
Objev FOR J0332 - a dalších tří dílčích Einsteinových prstencových objektů - pomáhá astronomům přidáním příkladů galaxií, které jsou normálně nezjistitelné na velké vzdálenosti. Z příspěvku „Různé hluboké průzkumy odhalily různé populace galaxií, ale výběrová kritéria vyvolala zkreslené vzorky: UV-vybrané a úzkopásmové vybrané vzorky jsou citlivé na aktivně vytvářející hvězdy a jsou ovlivněny proti klidovým, vyvíjeným systémům, zatímco sub-milimetr a blízké infračervené průzkumy vybírají prachové galaxie s hvězdným výbuchem a velmi červené galaxie. “
Jaké závěry můžeme na základě tohoto objevu vyvodit?
Remi podtrhuje význam tohoto nálezu slovy: „Zdrojem zesíleným čočkou je galaxie s nejjasnějším zjevným jasem, jaký kdy byl v takové vzdálenosti objeven. Poskytne nám jedinečné informace o fyzických podmínkách převládajících v mezihvězdném médiu, když byl vesmír jen 12% současného věku. Tvar zdroje je také velmi důležitý, protože udává množství hmoty uvnitř čočky při červeném posunu z = 1. Při tak vysokém červeném posunu bylo objeveno jen několik Einsteinových prstenů. Poskytne důležité měření toho, jak se eliptická hmota galaxie v průběhu času vyvinula. “
Napsal Jeff Barbour
