Захватывающее дух кольцо Эйнштейна открывает вид на галактику на расстоянии 9,4 миллиарда световых лет

Захватывающее дух кольцо Эйнштейна открывает вид на галактику на расстоянии 9,4 миллиарда световых лет

Одно из самых впечатляющих колец Эйнштейна, когда-либо виденных в космосе, позволяет нам увидеть, что происходит в галактике почти на заре времен.

Пятна света, называемые Расплавленным кольцом, вытянутые и искаженные гравитационными полями, являются увеличением галактики, свет которой прошел колоссальные 9,4 миллиарда световых лет. Это увеличение дало нам редкое представление о звездном рождении, когда Вселенная была еще в зачаточном состоянии.

Раннюю эволюцию Вселенной трудно понять. Она возникла в нашем понимании примерно 13,8 миллиарда лет назад, а первый свет появился (мы думаем) примерно через 1 миллиард лет. Свет, путешествующий в течение этого времени, слаб, его источники исчезли, а пыль скрывает большую его часть.

Иллюстрация гравитационного линзирования. (НАСА, ЕКА и Л. Кальсада)

Даже самые светящиеся объекты чрезвычайно трудно увидеть сквозь эту пропасть пространства-времени, поэтому есть большие пробелы в нашем понимании того, как Вселенная собралась из изначального супа.

Но иногда сама Вселенная протягивает нам руку помощи. Если массивный объект находится между нами и более удаленным объектом, возникает эффект увеличения из-за гравитационного искривления пространства-времени вокруг более близкого объекта.

Любой свет, который затем проходит через пространство-время, следует кривизне и попадает в наши телескопы в смазанном и искаженном виде, но также увеличенном и дублированном. Их называют кольцами Эйнштейна, потому что эффект был предсказан, как вы уже догадались, Альбертом Эйнштейном.

Само явление называется гравитационным линзированием, и, хотя оно дало нам совершенно потрясающие изображения, оно также дает нам блестящие возможности объединить наши телескопы — с возможностями Вселенной, чтобы увидеть вещи, которые в противном случае могли бы быть слишком далекими.

Расплавленное кольцо (формальное название GAL-CLUS-022058s) — именно такое кольцо Эйнштейна, усиленное гравитационным полем вокруг огромного скопления галактик в созвездии Форнакса. Этот эффект настолько силен, что далекая галактика не только появляется на четырех искаженных изображениях, но и увеличивается в 20 раз.

Четыре изображения галактики. (Диас-Санчес и др., ApJ, 2021 г.)

В сочетании с космическим телескопом Хаббла полученные изображения столь же детализированы и четки, как наблюдения, сделанные с помощью телескопа с огромной 48-метровой апертурой. Исходя из этого, группа исследователей во главе с Анастасио Диас-Санчесом из Политехнического университета Картахены в Испании выяснила, что свет от галактики прошел 9,4 миллиарда световых лет.

Снимок происходит из того времени, когда звездообразование происходило с огромной скоростью — в тысячу раз быстрее, чем звездообразование в Млечном Пути сегодня. Узнав больше об этом периоде звездообразования в истории Вселенной, мы сможем понять, как развивались сегодняшние галактики.

Мы еще многого не знаем о ранней Вселенной и о том, как формировались звезды, но случайные совпадения, такие как Расплавленное кольцо, помогают нам раскрыть их секреты.

Исследование опубликовано в The Astrophysical Journal.

Источники: Фото: (Saurabh Jha/Rutgers, The State University of New Jersey)

logo