Одним из важнейших открытий общей теории относительности Эйнштейна является тот факт, что массивные объекты искривляют пространство-время подобно линзе, увеличивая и изменяя свет от удалённых объектов. Это стало решающим испытанием для теории относительности всего через четыре года после её выдвижения, и было подтверждено множеством примеров. Сегодня, спустя 105 лет после первого испытания, астрономы продолжают открывать невиданные ранее траектории. Познакомьтесь с зигзагообразной линзой.
Все гравитационные линзы захватывающи, но некоторые из них более уникальны, чем другие. На первый взгляд, система J1721+8842 представляла собой интерес, но не была особо революционной. В этой системе свет далёкого квазара, чтобы достичь нас, путешествовал более 10,5 миллиардов лет. Пройдя через линзу, он сформировал шесть видимых изображений. Число шесть оказалось уникальным, что и сделало эту систему интересной, как поясняют авторы статьи (которая ещё не прошла рецензирование). В последние годы выдвигалась гипотеза, что шесть изображений могут возникать при определённых условиях — то есть при наличии двух линз.
Первая линза находится относительно близко к источнику, на расстоянии примерно 10,2 миллиарда световых лет. Что же происходит? Свет квазара увеличивается и множится этой массивной галактикой. Два из изображений отклоняются в противоположном направлении, когда проходят через вторую линзу, другую массивную галактику. Путь света представляет собой зигзагообразный маршрут между квазаром, первой линзой и затем второй, которая находится всего в 2,3 миллиарда световых лет от нас.
Но и это ещё не всё. Вторая линза также увеличивает первую — хотя она не так яркая, её можно увидеть на изображениях, полученных с помощью телескопа JWST (James Webb Space Telescope). Команда считает это первым случаем двойной гравитационной линзы и первым примером сильной гравитационной линзы на галактическом масштабе с шестью изображениями одного и того же далёкого объекта.
Это случайное и исключительное открытие. Исследователям было любопытно, какова вероятность обнаружения такого точного совпадения между нами, двумя объективами и квазаром на расстоянии прямой видимости более 10,5 миллиардов световых лет. По их оценкам, это один случай из 100 миллионов.
Если этого вам было недостаточно, этот объект также является самой северной известной гравитационной линзой, что означает, что существует множество наземных телескопов, которые могут проводить последующие наблюдения. Его особенная природа также может быть использована для более точного определения скорости расширения Вселенной — тема, активно обсуждаемая в космологии.
Статья в настоящее время ожидает рецензирования в журнале Astronomy & Astrophysics и доступна на ArXiv.
