Et nyt Einstein-kors er opdaget

Dette studie, som har kombineret billeder fra Hubble-rumteleskopet med spektroskopiske observationer fra GTC, har bekræftet eksistensen af ​​et nyt eksempel på en gravitationslinse, et fænomen forudsagt af Albert Einsteins teori om generel relativitet. I dette tilfælde, den observerede effekt skyldes ændringen forårsaget af en galakse, der fungerer som et forstørrelsesglas, der forstærker og forvrænger, i fire separate billeder i form af et kryds, lyset fra en anden galakse beliggende 20, 000 millioner lysår væk.

En af de mest slående konklusioner af Albert Einsteins generelle relativitetsteori er, at lysets bane kurver i nærvær af stof. Denne effekt kan observeres i tilfælde af lys udsendt af en fjern galakse, når dens lys passerer tæt på en anden galakse på vej til observatøren. Fænomenet er kendt som gravitationslinser, fordi det kan sammenlignes med lysstrålernes afvigelse fra de klassiske glaslinser. Tilsvarende gravitationslinser fungerer som forstørrelsesglas, der ændrer størrelsen, form, og intensiteten af ​​billedet af det fjerne objekt.

Afhængig af graden af ​​justering af de to kilder, flere billeder af den fjerne kilde kan observeres, såsom fire separate billeder i form af et kors (deraf navnet "Einsteins kors"), ringe, eller buer. Det er generelt ekstremt svært at få øje på en gravitationslinse, fordi adskillelsen mellem billederne produceret af linsen normalt er meget lille, kræver billeder i høj opløsning for at se dem. Det var netop ved at analysere Hubble-rumteleskopets højopløsningsbilleder, at det var muligt at lokalisere en asterisme, der lignede et nyt eksempel på Einstein-kors.

En enestående opdagelse

Imidlertid, At spotte fire lyspunkter i form af et kors placeret rundt om en galakse sikrer os ikke, at det er en linse, så vi skal vise at de 4 billeder hører til det samme objekt. For at gøre dette er det nødvendigt med spektroskopiske observationer. Af denne grund, et team af italienske videnskabsmænd ledet af Daniela Bettoni fra Padova Observatory og Riccardo Scarpa fra IAC, besluttede at observere spektroskopisk med GTC den formodede linse. Ifølge Scarpa, "resultatet kunne ikke have været bedre. Atmosfæren var meget ren og med minimal turbulens (se), hvilket gjorde det muligt for os klart at adskille udsendelsen af ​​tre af de fire billeder. Spektret gav os straks det svar, vi ledte efter, den samme emissionslinje på grund af ioniseret brint optrådte i alle tre spektre ved samme bølgelængde. Der var ingen tvivl om, at det faktisk var den samme lyskilde”.

Et nyt Einstein-kors var blevet opdaget, navngivet J2211-0350 ifølge dens koordinater på himlen. Objektet, der fungerer som en linse, viser sig at være en elliptisk galakse beliggende i en afstand på cirka 7 milliarder lysår (z =0,556), mens kilden er mindst 20 milliarder lysår væk (z =3,03). "Normalt er kilden en kvasar, det var med stor overraskelse, at vi indså, at kilden i dette tilfælde var en anden galakse, faktisk en galakse med meget intense emissionslinjer, som indikerer, at det er et ungt objekt, der stadig danner store mængder stjerner", forklare Bettoni. Sikke en præstation for GTC, i betragtning af at kun en anden linse af denne type var kendt.

Nyt forskningsværktøj

Takket være disse nye observationer, præsenteret i The Astrophysical Journal , astronomer har nu endnu et værktøj til at undersøge universet. Gravitationslinser er vigtige, fordi de tillader studiet af universet på en unik måde. Fordi lyset af de forskellige billeder, i begyndelsen det samme lys, følger forskellige veje i universet, således må eventuelle spektrale forskelle skyldes det materiale, der er mellem os og kilden. I øvrigt, hvis kilden er variabel, vi kan se en tidsforsinkelse (et billede lyser før de andre), som giver værdifuld information om universets form.

Selvfølgelig, massen af ​​linsen, der er ansvarlig for at bøje lyset, kan udledes nøjagtigt, giver en vigtig uafhængig metode til vægtning af galakser. Endelig, som med en normal glaslinse, gravitationslinsen koncentrerer lyset fra kilden mod os, gør det muligt at se iboende uopnåelige genstande. I dette tilfælde kunne det beregnes, at kilden er 5 gange lysere, end den ville være uden objektivet.