Целая россыпь ярких точек в небе оказалась «размноженным» изображением одного и того же далекого объекта. Это явление известно как гравитационное линзирование, но никогда еще не удавалось заметить, чтобы этот эффект создавал настолько многосоставную картину. Как выяснилось, это результат действия не одной, а сразу двух гигантских космических линз.
Гравитационная линза — оптический эффект, который создает в космосе что-то очень массивное. Например, черная дыра или большая галактика. Если прямо позади нее или очень близко скрывается другой, гораздо более далекий объект, то свет от него вынужден будет огибать заслоняющую галактику (или черную дыру), поскольку ее гравитация искривляет пространство-время.
В результате получается, что источник этой сильной гравитации работает как линза и искажает изображение скрытого позади источника. Кстати, этот феномен — единственный шанс обнаружить в космосе черную дыру, если у нее нет светящегося аккреционного диска и звезды-компаньона, которая обращалась бы вокруг невидимого объекта.
Чаще всего такая линза в космосе вытягивает изображения более далеких галактик в дугу или даже в целое кольцо. Явление называют кольцом Эйнштейна, потому что именно Общая теория относительности предсказывает существование такого эффекта во Вселенной. Но, помимо колец и «подков», бывают и другие необычные варианты того, что можно увидеть в этой космической «комнате смеха».
К примеру, бывает, что вместо чего-то изогнутого получаются несколько ярких точек. Когда их четыре, они образуют некое подобие креста, за что такую конфигурацию назвали крестом Эйнштейна. Недавно международная команда астрономов под руководством исследователей из Швейцарии обнаружила еще более интересную картину.
Авторы статьи, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org, рассказали, что речь идет об объекте J1721+8842. Ранее его уже наблюдали и распознавали в нем ту самую гравитационную линзу, но по-другому понимали увиденное. Там видны несколько точек и к тому же небольшая дуга, все это рассыпано вокруг объекта, который играет роль линзы — эллиптической галактики в 391 миллионе световых лет от нас.
До сих пор астрономы считали, что это одна и та же линза искажает свет сразу от двух более далеких объектов — квазаров. Напомним, это активные ядра молодых галактик (их активность вызвана поглощением материи сверхмассивными черными дырами). Один из них показан в виде нескольких точек, другой — в форме бумеранга, полагали исследователи.
Теперь выясняется, что все наоборот: работают две гравитационные линзы, которые выдают сразу шесть «копий» изображения одного и того же квазара. Астрономы пришли к выводу, что «согнутый в дугу» объект и сам при этом выступает линзой, а две из шести наблюдаемых «копий» — его работа. Он находится в 2,5 миллиарда световых лет, то есть гораздо дальше основной, «передней» галактики-линзы.
Ученые схематически обрисовали, какой путь должен проделывать свет, огибая оба мощных источника гравитации. Вышло, что свет два раза резко «сворачивает» и как бы описывает в космосе зигзаг, прежде чем достичь наших телескопов. Поэтому столь необычный случай назвали первой известной науке «зигзагообразной» линзой Эйнштейна.