Egyedülálló objektum torzítja az univerzum egyik legerősebb fényforrását

Csillagászok felfedezték az univerzum távoli mélységeiből érkező fényt felosztó és felnagyító “Einstein-kereszt” lenyűgöző, ritka példáját.

A képen az egyik, a Földtől mintegy 6 milliárd fényévre lévő elliptikus galaxis elferdítette és négy részre osztotta a bolygónktól mintegy 11 milliárd fényévre lévő galaxis fényes fénysugarát, számolt be a Live Science.

Az így kapott mintázat, amelyet először Albert Einstein írt le 1915-ben, négy kék fényfoltot mutat az előtérgalaxis narancssárga fénye körül. Ez egy ritka elrendezés, amelyet a csillagászok tanulmányozni fognak, hogy jobban megértsék a világegyetemet.

A háttérfény valószínűleg egy kvazárból származik, egy fiatal galaxisból, amelynek magjában lévő szupermasszív fekete lyuk hatalmas mennyiségű anyagot nyel el, és annyi sugárzást bocsát ki, hogy több mint milliárdszor fényesebben ragyog, mint a legfényesebb csillagok.

Einstein általános relativitáselmélete leírja, hogyan torzítják a hatalmas objektumok az univerzum szövetét, az úgynevezett téridőt. Einstein felfedezte, hogy a gravitációt nem egy láthatatlan erő hozza létre, hanem egyszerűen a téridő görbülését és torzulását tapasztaljuk az anyag és az energia jelenlétében.

Az univerzum a kutatókat is képes meglepni

Ez a görbült tér viszont meghatározza az energia és az anyag mozgásának szabályait. Bár a fény egyenes vonalban halad, a téridő egy erősen görbült régióján, például a hatalmas galaxisok körüli téren áthaladó fény is görbén halad, a galaxis körül elhajolva íves formában haladva.

Az, hogy ez az ív hogyan néz ki, a galaxis gravitációjának erősségétől és a megfigyelő perspektívájától függ. Ebben az esetben a Föld, a lencséző galaxis és a kvazár úgy igazodtak egymáshoz, hogy tökéletesen megkettőzzék a kvazár fényét, és egy úgynevezett Einstein-gyűrű mentén helyezkednek el.

A lencsét 2021-ben fedezte fel a Sötét Energia Színképelemző Műszer, amely az arizonai Kitt Peak Nemzeti Obszervatórium távcsövéhez van csatlakoztatva. A lencse felfedezése után a csillagászok a chilei Very Large Telescope-on található Multi-Unit Spectroscopic Explorerrel utóelemzéseket végeztek, és megerősítették, hogy Einstein-keresztet fedeztek fel.

A csillagászok már több száz Einstein-gyűrűt azonosítottak, és nem csak a szép képek miatt keresik őket. Mivel a gyűrűk felnagyítják a fényt, amelyet elhajlítanak, a fény eredeti ‘formájába’ való rekonstruálása javíthatja azokat a részleteket, amelyeket a csillagászok a nagyon távoli galaxisokból érzékelhetnek.

Mivel a fény elhajlásának mértéke a fényt elhajlító objektum gravitációjának erősségétől függ, az Einstein-gyűrűk kozmikus skálaként szolgálhatnak a galaxisok és fekete lyukak tömegének mérésére. Az e gyűrűk körül torzuló távoli fény tanulmányozása még olyan objektumok megpillantásában is segíthet a tudósoknak, amelyek egyébként túl sötétek lennének ahhoz, hogy önmagukban láthatók legyenek, mint például a fekete lyukak vagy a vándorló exobolygók.

A kutatást a The Astrophysical Journal Letters című folyóiratban való közzétételre elfogadták, és elérhető az arXiv adatbázisban.

Érdemes elolvasni:

• Minden fekete lyuk ugyanolyan hangot ad ki
• Megoldódni látszik a Voyager 2 kálváriája, csak türelem kell hozzá