Dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu astronomowie byli w stanie zobaczyć młodą galaktykę gwiazdotwórczą w odległym wszechświecie, która pojawiła się zaledwie dwa miliardy lat po Wielkim Wybuchu. Odpowiednio, galaktyka używana jako soczewka zmienna była galaktyką „Kosmiczne Oko”, nazwaną tak, ponieważ dzięki efektowi soczewkowania grawitacyjnego wygląda jak gigantyczne oko w przestrzeni. Naukowcy pod przewodnictwem dana Dana Starka z Caltech twierdzą, że ta odległa galaktyka może zapewnić wgląd w to, jak nasza galaktyka ewoluowała do obecnego stanu.
Astronomowie użyli dziesięciometrowego teleskopu Keck na Hawajach, który jest wyposażony w wspomaganą laserowo optykę adaptacyjną gwiazdy adaptacyjnej (AO) w celu skorygowania rozmycia w atmosferze ziemskiej. Łącząc potężny teleskop z efektem powiększającym pola grawitacyjnego galaktyki pierwszego planu - zwanym soczewkowaniem grawitacyjnym - byli w stanie zbadać odległe układy gwiazd, które leżą 11 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Kosmiczne Oko, galaktyka pierwszego planu, znajduje się 2,2 miliarda lat świetlnych od Ziemi.
Zniekształcenie promieni świetlnych powiększyło odległą galaktykę osiem razy.
Umożliwiło to naukowcom określenie struktury prędkości wewnętrznej galaktyki i porównanie jej z późniejszymi układami gwiezdnymi, takimi jak Droga Mleczna.
Na zdjęciu czerwone źródło pośrodku to galaktyka soczewkowa na pierwszym planie, podczas gdy niebieski pierścień jest prawie kompletnym obrazem pierścieni galaktyki gwiazdotwórczej w tle.
Dr Mark Swinbank, współautor badań, w The Institute for Computational Cosmology, na Durham University, powiedział: „To najbardziej szczegółowe badanie wczesnej galaktyki. Skutecznie spoglądamy wstecz w czasie, gdy Wszechświat był w bardzo wczesnym stadium.
Stark powiedział: „Grawitacja skutecznie zapewniła nam dodatkowy obiektyw zmiennoogniskowy, umożliwiając nam badanie tej odległej galaktyki na skalach zbliżających się zaledwie do kilkuset lat świetlnych.
„Jest to dziesięć razy lepsze próbkowanie niż poprzednio. W rezultacie po raz pierwszy widzimy, że młoda galaktyka o typowej wielkości wiruje i powoli ewoluuje w galaktykę spiralną podobną do naszej Drogi Mlecznej. ”
Dane z obserwatorium Keck połączono z milimetrowymi obserwacjami z interferometru Plateau de Bure we francuskich Alpach, który jest wrażliwy na rozkład zimnego gazu przeznaczonego do zapadnięcia się w gwiazdy.
Dr Swinbank dodał: „Zadziwiająco zimny gaz śledzony przez nasze milimetrowe obserwacje ma taki sam obrót, jaki wykazują młode gwiazdy w obserwacjach Kecka.
„Rozkład gazu obserwowany z naszą niesamowitą rozdzielczością wskazuje, że jesteśmy świadkami stopniowego narastania spiralnego dysku z centralnym składnikiem jądrowym.”
Obserwacje te sprawiają, że astronomowie czekają na możliwości Europejskiego Ekstremalnie Dużego Teleskopu (E-ELT) i Amerykańskiego Teleskopu Trzydziestometrowego (TMT), które będą budowane i będą dostępne za około 10 lat.
Źródło: Durham University
