Pięcioramienna quasarowa soczewka grawitacyjna. Kliknij, aby powiększyć
Najpotężniejsze teleskopy we Wszechświecie to stosunkowo pobliskie galaktyki, które wypaczają i skupiają światło bardziej odległych obiektów. Soczewki grawitacyjne, które występują losowo, są dobrodziejstwem dla astronomów, ponieważ pozwalają potężnym teleskopom, takim jak Hubble, patrzeć jeszcze dalej w kosmos. To zdjęcie Hubble'a jest pierwszym „pięciokrotnym kwazarem”, jaki kiedykolwiek widziano, w którym cała galaktyka doskonale skupia bardziej oddalony kwazar - oddalony o 12 miliardów lat świetlnych.
Kosmiczny Teleskop Hubble'a NASA uchwycił pierwszy w historii obraz grupy pięciu podobnych do gwiazdy obrazów jednego odległego kwazara.
Efekt wielokrotnego obrazu widoczny na zdjęciu Hubble'a jest wytwarzany przez proces zwany soczewkowaniem grawitacyjnym, w którym pole grawitacyjne masywnego obiektu - w tym przypadku gromady galaktyk - wygina się i wzmacnia światło z obiektu - w tym przypadku kwazar - dalej za nim.
Chociaż zaobserwowano wiele przykładów soczewkowania grawitacyjnego, ten „pięciokrotny kwazar” jest jedynym jak dotąd przypadkiem, w którym wiele obrazów kwazarów jest wytwarzanych przez całą gromadę galaktyk działającą jako soczewka grawitacyjna.
Kwasar tła jest genialnym jądrem galaktyki. Jest zasilany przez czarną dziurę, która pochłania gaz i pył, tworząc w ten sposób światło. Kiedy światło kwazara przechodzi przez pole grawitacyjne gromady galaktycznej, która znajduje się między nami a kwazarem, światło jest zginane przez pole grawitacyjne wypaczające przestrzeń w taki sposób, że wokół centrum gromady powstaje pięć osobnych zdjęć obiektu. Piąty obraz kwazara jest osadzony po prawej stronie rdzenia centralnej galaktyki w gromadzie. Gromada tworzy również pajęczynę zdjęć innych odległych galaktyk grawitacyjnie soczewkowanych w łuki.
Gromada galaktyk tworząca soczewkę jest znana jako SDSS J1004 + 4112 i została odkryta w Sloan Digital Sky Survey. Jest to jedna z bardziej znanych znanych gromad odległych (siedem miliardów lat świetlnych stąd) i jest widoczna tak, jak się pojawiła, gdy wszechświat miał połowę swojego obecnego wieku.
Dane spektralne wykonane 10-metrowym teleskopem Keck I pokazują, że są to zdjęcia tej samej galaktyki. Wyniki spektralne są zgodne z wynikami uzyskanymi z modelu soczewki opartego tylko na pozycjach obrazu i pomiarach światła emitowanego z kwazara.
Soczewka grawitacyjna zawsze wytwarza nieparzystą liczbę soczewkowanych obrazów, ale jeden obraz jest zazwyczaj bardzo słaby i osadzony głęboko w świetle samego obiektu soczewki. Chociaż poprzednie obserwacje SDSS J1004 + 4112 ujawniły cztery obrazy tego układu, ostre widzenie Hubble'a i duże powiększenie tej soczewki grawitacyjnej łączą się, aby umieścić piąty obraz wystarczająco daleko od rdzenia centralnej galaktyki obrazowania, aby był widoczny jako dobrze.
Galaktyka, w której znajduje się kwazar tła, znajduje się w odległości 10 miliardów lat świetlnych. Galaktykę kwazara-gospodarza można zobaczyć na zdjęciu jako wiele słabych czerwonych łuków. Jest to najbardziej powiększona galaktyka gospodarza kwazara, jaką kiedykolwiek widziano.
Zdjęcie Hubble'a pokazuje również dużą liczbę rozciągniętych łuków, które są bardziej odległymi galaktykami leżącymi za gromadą, z których każdy jest podzielony na wiele zniekształconych obrazów. Jak dotąd najdalej zidentyfikowana i potwierdzona galaktyka znajduje się w odległości 12 miliardów lat świetlnych (co odpowiada zaledwie 1,8 miliarda lat po Wielkim Wybuchu).
Porównując ten obraz do zdjęcia gromady uzyskanej za pomocą Hubble'a rok wcześniej, naukowcy odkryli rzadkie zdarzenie - supernową eksplodującą w jednej z galaktyk gromady. Supernowa eksplodowała siedem miliardów lat temu, a dane, wraz z innymi obserwacjami supernowych, są wykorzystywane do próby odtworzenia, w jaki sposób wszechświat został wzbogacony przez ciężkie pierwiastki poprzez te eksplozje.
Oryginalne źródło: Hubble News Release
