Космический телескоп «Хаббл» недавно наблюдал одно из самых далеких колец Эйнштейна из когда-либо обнаруженных. Светящийся ореол идеально прилегает к другой галактике, что делает его похожим на космическое обручальное кольцо.
Круги света
Давайте представим пространство-время как большой, растянутый космический холст. Это полотно представляет собой пространство, в котором существует все во Вселенной, включая звезды, планеты, галактики и даже сам свет. Обратите внимание, что массивные объекты, такие как галактики или черные дыры, оказывают влияние на само полотно, искажая его вокруг себя. Чем массивнее объект, тем сильнее искажение.
Теперь представьте себе луч света, проходящий через эту искаженную паутину. Вместо того чтобы идти по прямой траектории, свет будет следовать за кривизной космической паутины. Это похоже на то, как если бы вы катили шарик по деформированной упругой поверхности, а не по прямой: шарик будет следовать за деформацией поверхности.
Теперь рассмотрим свет от далекой галактики, путешествующий в искривленном пространстве-времени, при этом между далекой галактикой и нами, наблюдателями, находится массивный объект, например, более близкая галактика или черная дыра. Этот массивный объект будет действовать как своего рода гравитационная линза, которая будет искажать траекторию света. В случае эйнштейновского кольца этот свет образует кольцо.
Кольцо с невероятно далеким источником
Космический телескоп «Хаббл» недавно сделал впечатляющее изображение одного из этих очень далеких колец Эйнштейна под названием HerS J020941.1+001557. Свет, видимый здесь, исходит от галактики, удаленной от нас на невероятное расстояние в 19,5 миллиарда световых лет. Этот свет был отклонен более близкой галактикой, что и привело к образованию кольца. Третья галактика, не участвовавшая в отклонении света, также идеально выравнивается с ореолом света, добавляя эстетику этой сцене.
Обратите внимание, что этот свет кажется старше самой Вселенной, возраст которой, как считается, составляет около 13,8 миллиарда лет. Однако из-за расширения Вселенной галактика удаляется от нас, в то время как ее свет движется к нам. На самом деле свет, который мы видим, был впервые испущен галактикой около 11,2 миллиарда лет назад.
Открытие этих колец Эйнштейна вызывает восторг у астрофизиков. Измерив размер светлых ореолов, исследователи смогут изучить реальную массу галактик на переднем плане и лучше понять присутствие темной материи, которую нельзя увидеть напрямую, но которая влияет на гравитацию во Вселенной. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» должен и в будущем обнаружить новые кольца Эйнштейна, что поможет разгадать тайну темной материи в ближайшие годы.