Opdagelse af en sjælden firedobbelt gravitationslinsekandidat med Pan-STARRS

Astronomer fra United States Naval Observatory (USNO) i samarbejde med kolleger fra University of California, Davis, og Rutgers University har opdaget den første firdoble gravitationslinsekandidat inden for data fra Panoramic Survey Telescope og Rapid

Response System (Pan-STARRS) ved hjælp af en kombination af alle himmelundersøgelsesdata fra USNO Robotic Astrometric Telescope (URAT) og Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE).

USNO -kandidatstuderende George Nelson, som udførte et URAT -variabilitetsstudie af de klareste kvasarer identificeret af USNO -astronomer ved hjælp af WISE -farver, opdagede linsen, mens han undersøgte de optiske egenskaber ved en lys kvasarprøve. Papiret, der beskriver denne serendipitøse opdagelse, er blevet accepteret til offentliggørelse i

Astrofysisk Journal. Et fortryk af papiret findes på arxiv.org/abs/1705.08359. Et papir, der bekræfter opdagelsen af ​​et separat team af astronomer, der bruger Keck Cosmic Web Imager, er blevet sendt til Astrofysiske journalbreve . Et fortryk af dette papir kan findes på arxiv.org/abs/1707.05873.

Siden opdagelsen af ​​den første gravitationelt linsede kvasar i 1979, gravitationslinser er blevet stærke sonder for astrofysik og kosmologi. Fordi de kræver en meget specifik konfiguration mellem en baggrundsquasar (en lys, fjernt objekt drevet af et supermassivt sort hul) og en galakse i forgrunden, quadruply lensed quasars er især sjældne. Faktisk, til dato er der kun omkring tre dusin sådanne objekter kendt over hele himlen.

Gravitationslinser er en manifestation af tyngdekraftens evne til at bøje lys, som blev forudsagt af Einsteins generelle relativitetsteori i 1915. Siden da er mange eksperimenter blevet udført for at teste denne teori startende med Sir Arthur Eddingtons observationer af lysbøjning under en solformørkelse i 1919. Når en galakse fungerer som et gravitationslinse til en baggrundsquasar, den linsede quasar fremstår som dobbelte eller firdoble billeder, afhængigt af den relative placering af linsen og kilden. Linser er sjældne, fordi de kræver, at galaksen og kvasaren er placeret inden for et par buesekunder fra hinanden på himlen.

Gravitationslinser er i spidsen for aktuel forskning inden for kosmologi og astrofysik. I astrofysik, de er blevet brugt til at afdække strukturen af ​​massive galakser, at undersøge, hvordan supermassive sorte huller relaterer sig til deres værtsgalakser, og for at få indsigt i kvasar -akkretionsdiske samt deres spin i sorte huller. I kosmologi, de har bidraget til at måle fordelingen af ​​mørkt stof omkring galakser og universets ekspansionshistorie.

Fremtidens radio, Røntgen, Hubble -rumteleskop og adaptiv optisk billeddannelse, samt spektroskopiske undersøgelser, er allerede planlagt til at studere denne linse yderligere og bidrage til grundforskning.