Jednou z předpovědí Einsteinových předpovědí z obecné relativity bylo to, že gravitace mohla narušit prostor sám a potenciálně působit jako čočka. V roce 1979 byl tento efekt objeven na mnohem větší vzdálenosti, když astronomové zjistili, že zkresluje obraz vzdáleného kvasaru, takže se jeden jeví jako dva. Od té doby bylo objeveno několik dalších takových případů, ale tyto případy gravitačních čoček se ukázaly jako obtížné. Při jejich hledání byla nízká úspěšnost, kdy méně než 10% kandidátů bylo potvrzeno jako gravitační čočky. Ale nová metoda využívající data z Herschelu může astronomům pomoci objevit mnohem více těchto vzácných událostí.
Herschelův dalekohled je jedním z mnoha v současnosti používaných kosmických dalekohledů a zkoumá část spektra od daleko infračerveného po submilimetrový režim. Součástí jeho poslání je vytvořit rozsáhlý průzkum oblohy, jehož výsledkem bude projekt Herschel ATLAS, který bude pořizovat hluboké snímky oblohy přes 550 čtverečních stupňů.
Zatímco Herschel zkoumá tuto část elektromagnetického spektra mnohem podrobněji než jeho předchůdci, v mnoha ohledech není toho co vidět. Hvězdy v tomto rozsahu emitují jen velmi slabě. Nejslibnějšími cíli jsou teplý plyn a prach, které jsou lepšími zářiči, ale také mnohem rozptýlenější. Je to však tato kombinace faktů, která společnosti Herschel umožní objevovat nové čočky se zlepšenou účinností.
Důvodem je to, že ačkoli galaxie v tomto režimu v moderním vesmíru postrádají silnou emisi, staré galaxie se uvolnily daleko více od prvních 4 miliard let. Během této doby dominovalo mnoho galaxií tím, že se prach zahříval formací hvězd. Přesto kvůli jejich vzdálenosti také oni by měl být slabý ... Pokud se gravitační čočce nedostane do cesty. Většina malých bodových zdrojů ve sbírce ALTAS tedy bude pravděpodobně čočkovými galaxiemi. Jak vysvětluje Dr. Mattia Negrello z Open University a hlavní výzkumná pracovnice studie: „Velkým průlomem je, že jsme zjistili, že mnoho z nejjasnějších zdrojů je zvětšeno čočkami, což znamená, že se již nemusíme spoléhat na spíše neefektivní metody hledání čoček, které se používají na viditelných a rádiových vlnových délkách. “
 |
| Tyto panely ukazují přiblížení jedné z čoček, s obrázky s vysokým rozlišením od Kecka (optické světlo, modrá) a submilimetrové pole (sub milimetrové světlo, červená). Obrazové kredity: ESA / NASA / JPL-Caltech / Keck / SMA |
Tato nová technika již odhalila nejméně pět silných kandidátů. Článek, který má být zveřejněn v aktuálním čísle časopisu Věda diskutuje o nich. Každý z nich obdržel následná pozorování ze spektrometru Z-Spec na kalifornské observatoři technologického submilimetru v Kalifornii. Nejvzdálenější z těchto objektů, označených jako ID81, vykazovaly výraznou infračervenou spektrální čáru s červeným posunem 3,04, čímž se dostaly do vzdálenosti 11,5 miliardy světelných let. Kromě toho každý systém vykazoval spektrální profil galaxie v popředí, což dokazovalo, že kombinovaným přijímaným světlem byly skutečně dvě galaxie a jasná složka byla gravitační čočka.
Tato metoda použití gravitačních čoček umožní týmu Herschel podrobně prozkoumat vzdálené galaxie, které ještě nikdy nebyly dosaženy. Stejně jako u všech dalekohledů mají delší vlnové délky pozorování za následek menší rozlišení, což znamená, že i kdyby se jeden ze vzdálených systémů rozdělil na odlišné části, Herschel by nebyl schopen je vyřešit. Ale skutečnost, že je můžeme vůbec vidět, znamená, že jejich spektrální podpisy galaxií jako celku lze stále studovat. Jak dále poznamenal profesor Steve Eales z University Cardiff a další vedoucí průzkumu: „Tuto techniku můžeme také použít ke studiu čoček samotných.“ Tento potenciál prozkoumat hmotu blízkých galaxií může astronomům pomoci pochopit a omezit záhadnou temnou hmotu, která tvoří ~ 80% hmotnosti v našem vesmíru.
Dr. Loretta Dunneová z Nottinghamské univerzity a spoluzakladatelka průzkumu Herschel-ATLAS dodává: „Co jsme dosud viděli, je jen špičkou ledovce. Průzkumy rozsáhlých oblastí jsou pro nalezení těchto vzácných událostí zásadní a protože Herschel dosud pokrýval pouze jednu třicetinu celé oblasti Herschel-ATLAS, očekáváme objevení stovek čoček, jakmile budeme mít všechna data. Jakmile je nalezen, můžeme sondovat časný vesmír na stejných fyzických stupnicích jako v galaxiích vedle. “
