Астрономы обнаружили потрясающий, редкий пример «Креста Эйнштейна», расщепляющего и увеличивающего свет из дальних глубин Вселенной.
На изображении одна эллиптическая галактика на переднем плане, находящаяся примерно в 6 миллиардах световых лет от Земли, исказила и разделила на четыре части яркий луч света от фоновой галактики, находящейся примерно в 11 миллиардах световых лет от нашей планеты.
Получившаяся картина, впервые предсказанная Альбертом Эйнштейном (Albert Einstein) в 1915 году, показывает четыре пятна голубого света, окружённые ореолом вокруг оранжевой галактики на переднем плане — редкое расположение, которое астрономы изучат, чтобы лучше понять Вселенную.
Фоновый свет, вероятно, исходит от квазара — молодой галактики, в центре которой находится сверхмассивная чёрная дыра, поглощающая огромные объёмы материи и испускающая настолько много излучения, что светит более чем в триллион раз ярче самых ярких звёзд.
Общая теория относительности Эйнштейна описывает то, как массивные объекты деформируют ткань Вселенной, называемую пространством-временем. Эйнштейн обнаружил, что гравитация не создаётся невидимой силой; скорее, это просто наш опыт искривления пространства-времени в присутствии материи и энергии.
Это искривлённое пространство, в свою очередь, устанавливает правила движения энергии и материи. Несмотря на то, что свет распространяется по прямой линии, свет, проходящий через сильно искривлённую область пространства-времени, такую как пространство вокруг огромных галактик, также распространяется по кривой — огибая галактику и распространяясь в виде гало.
То, как выглядит это гало, зависит от силы гравитации галактики и точки зрения наблюдателя. В данном случае Земля, линзирующая галактика и квазар выровнялись, чтобы идеально дублировать свет квазара, образуя так называемое «Кольцо Эйнштейна».
Линза была обнаружена в 2021 году с помощью прибора для спектроскопии тёмной энергии, который прикреплён к телескопу Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне. После открытия линзы астрономы провели последующий анализ с помощью Multi-Unit Spectroscopic Explorer на Очень Большом Телескопе в Чили и подтвердили, что они обнаружили Крест Эйнштейна.
Астрономы идентифицировали сотни Колец Эйнштейна, и они востребованы не только из-за красивых картинок, которые они создают. Поскольку кольца увеличивают изгибаемый свет, восстановление размазанного света в его исходные, неизогнутые формы может усилить детали, которые астрономы могут разглядеть в очень далёких галактиках.
Кроме того, поскольку степень изгиба света зависит от силы гравитационного поля объекта, который его изгибает, Кольца Эйнштейна могут выступать в качестве космической шкалы для измерения масс галактик и чёрных дыр. Изучение далекого искривления света вокруг этих колец может даже помочь учёным увидеть объекты, которые в противном случае были бы слишком тёмными, чтобы их можно было увидеть самостоятельно, такие как чёрные дыры или блуждающие экзопланеты.
Это исследование было принято к публикации в The Astrophysical Journal Letters и доступно в базе данных препринтов arXiv.
