Гравитационные линзы или 4 изображения одной малютки

 Universe today,

25 ноября 2011 года

Для астрономов гравитационные линзы - мощный инструмент, помогающий в исследованиях далеких галактик с удивительными подробностями. Без него галактики на границе доступного нам пространства видимой Вселенной - не больше, чем крошечные пятнышки света, но, увеличенные гравитацией передних скоплений в десятки раз, они становятся объектами для исследования астрономов. 

Недавно ученые Гейдельбергского Университета открыли одну из самых далеких галактик. В известной нам Вселенной немного объектов, которые могут побить ее рекорд удаленности от нас. Но что еще более удивительное - то, что гравитационной линзой она разделяется на 4 отдельных изображения!

Снимки этого замечательного открытия получены космическим телескопом Хаббл в августе и октябре этого года, с использованием 16 различных цветовых фильтров, а так же космическим инфракрасным телескопом Спитцер. Переднее скопление, MACS J0329.6-0211, находится на расстоянии около 4.6 млрд световых лет от нас. 

На верхнем снимке, галактика фона разбивается на 4 изображения, которые отмечены красными овалами и пронумерованы 1.1 – 1.4. Увеличенное изображение справа вверху. Предположив, что масса переднего скопления сконцентрирована вокруг видимых галактик, команда попыталась вычленить эффекты, оказываемые скоплением на далекую галактику, и тем самым убрать искажения. Восстановленный снимок, скорректированный также по красному смещению, показан во второй врезке. 

После коррекции искажений, команда оценила общую массу галактики, которая оказалась всего около нескольких миллиардов масс Солнца. Для сравнения - масса Большого Магелланова Облака, карликового спутника нашей Галактики - 10 млрд масс Солнца. Размер галактики также оценивается как небольшой. 

Эти выводы хорошо согласуются с той гипотезой, что большие галактики в том виде, как мы их наблюдаем сегодня, сформировались при слиянии небольших когда-то в прошлом. 

Галактика также подтверждает ожидания ученых в том, что количество тяжелых элементов в ней значительно меньше звезд солнечного типа. Тяжелые элементы формируют межзвездную пыль, которая полностью блокирует ультрафиолетовый и синий свет галактик. Но здесь мы видим, что галактика сияет синим светом, что доказывает отсутствие в ней подобных тяжелых элементов . 

Здесь также интенсивно рождаются звезды. Теория предсказывает, что они формируются в немного больших количествах, чем в других галактиках на том же расстоянии. Наличие больших ярких скоплений в этой галактике свидетельствует о том, что, по всей видимости, она прошла ряд взаимодействий с другими галактиками, что еще больше ускорило процессы рождения звезд. 

Комментарий д-ра Майкла: кто-то меня недавно спрашивал про линзы. Вот вам - отличный пример. Галактика фона мало того что разбивается на 4 отдельных изображения (попробуй их найди и сопоставь между собой!), каждое изображение еще и увеличивается в десятки раз... Вы бы никогда не увидели, быть может, эту малютку, которой вот только вчера все 13 млрд лет стукнуло (ну, вернее, фотонам на этих ее изображениях).

Интересно потом будет получить такой же снимок спустя сотню-другую лет. Земля движется, скопление движется, и изображения галактики могут исказиться до неузнаваемости или даже вообще пропасть. Зато в фокус этого исполинского космического телескопа попадет что-нибудь еще - например, чужак на далекой планете, лопающий гамбургер в придорожном кафе.. Освободите свою фантазию, друзья. Без фантазии, воображения, современной астрономии, возможно, и не существовало бы. 

А как же иначе представить себе гравитационную линзу, которая в поперечнике занимает сотни миллионов световых лет на расстоянии в 5 млрд световых лет от нас?