Множество светлых пятен, рассыпанных по небу, сформировали повторяющееся изображение одного и того же удаленного объекта. Этот эффект, называемый гравитационным линзированием, ранее не проявлялся в столь сложной и детализированной форме. Оказалось, что причиной послужило не одно, а сразу два массивных космических объекта, выступающих в роли линз.
Гравитационная линза – это оптическое явление, возникающее в космосе из-за присутствия массивного объекта. К примеру, это может быть черная дыра или крупная галактика. Если за этим объектом или поблизости расположен более удаленный источник света, то лучи света от него отклоняются, огибая галактику (или черную дыру), поскольку гравитация деформирует пространство-время.
В итоге выяснилось, что источник столь мощной гравитации действует подобно линзе, деформируя изображение расположенного за ним объекта. Стоит отметить, что этот эффект представляет собой уникальную возможность для обнаружения черных дыр в космосе, особенно если они не сопровождаются светящимся аккреционным диском и звездой, вращающейся вокруг них.
Обычно такая линза в космическом пространстве искажает изображения удаленных галактик, превращая их в дугу или даже в кольцо. Это явление известно как кольцо Эйнштейна, поскольку именно Общая теория относительности предсказывает возможность возникновения подобного эффекта во Вселенной. Однако, помимо колец и «подков», встречаются и другие необычные формы, которые можно наблюдать в этом космическом «зеркале».
Иногда, в процессе анализа, вместо плавных линий возникают отдельные, заметные точки. Если таких точек четыре, то они могут формировать структуру, напоминающую крест, что и послужило причиной для названия «крест Эйнштейна». Недавно международная группа астрономов, возглавляемая учеными из Швейцарии, выявила еще более примечательное явление.
Авторы статьи, опубликованной на сервере препринтов arXiv.org, ученые сообщили, что изучали объект J1721+8842. Этот объект уже был известен и идентифицирован как гравитационная линза, однако первоначальная интерпретация оказалась иной. В окрестностях объекта, выступающего в роли линзы – эллиптической галактики, расположенной на расстоянии 391 миллиона световых лет от Земли, наблюдаются несколько отдельных точек и небольшая дуга, разбросанные вокруг него.
Ранее астрономы были уверены, что один и тот же гравитационный линз искажает свет, исходящий от двух удаленных квазаров. Эти объекты, представляющие собой активные ядра молодых галактик, демонстрируют высокую активность из-за поглощения материи сверхмассивными черными дырами. Изначально ученые предполагали, что один квазар проявляется в виде отдельных точек, а другой – в виде структуры, напоминающей бумеранг.
Оказывается, ситуация оказалась иной: в действии находятся две гравитационные линзы, формирующие шесть «копий» изображения одного и того же квазара. Ученые установили, что «изогнутый в дугу» объект также действует как линза, причем две из шести видимых «копий» являются результатом его воздействия. Этот объект расположен на расстоянии 2,5 миллиарда световых лет, что значительно дальше основной, «передней» галактики-линзы.
Исследователи создали схему, демонстрирующую траекторию света, проходящего вблизи двух массивных объектов, обладающих гравитацией. Согласно полученным данным, свет дважды испытывает резкое отклонение и формирует в космосе зигзагообразную линию, прежде чем достигнуть телескопов. В связи с этим уникальное явление получило название первой зарегистрированной наукой «зигзагообразной» линзы Эйнштейна.