Gravitationslinsede kvasarer

Lysets vej bøjes af masse, en effekt forudsagt af Einsteins teori om tyngdekraft, og når en massiv galakse eller hob ligger langs vores sigtelinje til en mere fjern galakse, vil dens stof fungere som en linse til at afbilde lyset fra det objekt. Såkaldt stærk gravitationslinser skaber stærkt forvrænget, forstørrede og ofte flere billeder af en enkelt kilde. (Stærk linser adskiller sig fra svag linse, hvilket resulterer i beskedent deformerede former for baggrundsgalakser.)

Kvasarer er galakser med massive sorte huller i deres kerne, omkring hvilke enorme mængder energi udstråles, mere end fra resten af ​​hele værtsgalaksen. Deres lysstyrker gør det muligt at se kvasarer på kosmologiske afstande, og de er derfor sandsynlige kandidater til stærk linse. med et par hundrede gravitationslinsede kvasarer kendt hidtil. De har givet værdifuld information ikke kun om kvasarer og linser, men også om kosmologi, eftersom de forvrængede lysbaner fra de fjerne objekter har rejst over kosmologiske afstande.

CfA-astronomen David James var medlem af et stort internationalt hold, der systematisk søgte efter nye gravitationslinsede kvasarer. De brugte WISE's infrarøde all-sky undersøgelse til at søge efter kandidater, hvis infrarøde farver antydede, at de var galakser med aktive kerner (som kvasarer). De behandlede billeder af disse kandidater med en sofistikeret algoritme på udkig efter bevis for, at de er flere komponenter, som man kunne forvente af et linsesystem, og derefter fulgte denne delmængde op med spektroskopiske og jordbaserede billedobservationer ved brug af højere rumlig opløsning end WISE.

Af det oprindelige sæt på 54 kandidater, de fandt to, hvis spektre bekræftede, at de var gravitationslinsede kvasarer, et med fire underbilleder og et med to, hver af deres lys har rejst mod os i omkring ti milliarder år. Billederne i disse to tilfælde viste også spor af linsegalaksen, en vigtig verifikation af linseeffekten, selvom galakserne var for svage til at opnå målinger af deres afstande. Forskerne identificerede også yderligere syv objekter, der sandsynligvis vil være fordoblede kvasarer, men yderligere forskning er nødvendig for at bekræfte disse resultater.