Ο φακός βαρύτητας - ένα φαινόμενο που δεν εμπίπτει στη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν - έχει παρατηρηθεί πολλές φορές, δημιουργώντας μερικές φανταστικές εικόνες δαχτυλιδιών, τόξων και σταυρών που αποτελούνται από τεράστιους γαλαξίες έτη φωτός μακριά. Καθώς το φως από ένα αντικείμενο φόντου κάμπτεται από τη βαρύτητα γύρω από ένα αντικείμενο προσκηνίου, παράγονται πολλές, μεγεθυμένες εικόνες του αντικειμένου φόντου από το πλεονεκτικό μας σημείο.
Για πρώτη φορά, ένα κβάζαρ (οιονεί αστρικό αντικείμενο) έχει αποδειχθεί ότι βάζει βαρυτικά έναν γαλαξία πίσω του. Βρέθηκαν περίπου εκατοντάδες βαρυτικοί φακοί που αποτελούνται από γαλαξία προσκηνίου και κβάζαρ φόντου, αλλά αυτή είναι η πρώτη φορά που συμβαίνει το αντίθετο. δηλαδή, ένα κβάζαρ που κάμπτει το φως από έναν γαλαξία φόντου γύρω του για να δημιουργήσει μια πολλαπλή εικόνα αυτού του γαλαξία.
Τα κβάζαρ πιστεύεται ότι είναι το αποτέλεσμα μιας υπερμεγέθης μαύρης τρύπας στο κέντρο ενός γαλαξία που προσπαθεί να καταπιεί όλο το θέμα που τον περιβάλλει. Καθώς η ύλη ανεβαίνει όταν πλησιάζει στη μαύρη τρύπα, θερμαίνεται λόγω τριβής και αρχίζει να εκπέμπει φως στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Το φως από ένα κβάζαρ μπορεί να ξεπεράσει έναν ολόκληρο γαλαξία αστεριών, καθιστώντας δύσκολο τον διαχωρισμό του φωτός από έναν γαλαξία φόντου από τη συντριπτική λάμψη του ίδιου του κβάζαρ.
Για να γίνει αυτή η αρχική ανίχνευση (σίγουρα υπάρχουν πολλοί να ακολουθήσουν), οι αστρονόμοι από το Εργαστήριο Αστροφυσικής του EPFL σε συνεργασία με την Caltech χρησιμοποίησαν δεδομένα από το Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Ανέλυσαν 22.298 κβάζαρ από τον κατάλογο SDSS Data Release 7 και έψαχναν για εικόνες που είχαν έντονα ερυθρά μεταβαλλόμενα φάσματα. Σύμφωνα με την εφημερίδα που ανακοινώνει τα αποτελέσματα, «Σε αυτά τα φάσματα, αναζητούμε γραμμές εκπομπών που έχουν μετατοπιστεί πέρα από την κόκκινη μετατόπιση του [κβάζαρ]».
Με άλλα λόγια, ένα κβάζαρ που βλέπει έναν γαλαξία στο παρασκήνιο θα εμφανίζει υψηλότερη μετατόπιση κόκκινου από αυτόν που δεν βλέπει έναν γαλαξία φόντου, καθώς το φως από τον γαλαξία και το κβάζαρ συνδυάζονται στα δεδομένα SDSS. Έτσι, τα κβάζαρ που είχαν μια αναμενόμενη ερυθρή μετατόπιση απορρίφθηκαν και μια στατιστική ανάλυση των κβάζαρ με γραμμές εκπομπών που θα μπορούσαν να μιμηθούν έναν βαρυτικό φακό εξάλειψε πολλά περισσότερα από τα αντικείμενα. Αυτό άφησε περίπου 14 αντικείμενα από τα 22.298 που αναλύθηκαν ως πιθανοί υποψήφιοι. Από αυτά τα 14, η ομάδα επέλεξε μία για να πραγματοποιήσει παρατηρήσεις παρακολούθησης, με το όνομα SDSS J0013 + 1523.
Το SDSS J0013 + 1523 βρίσκεται περίπου 1,6 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά και κοιτάζει έναν γαλαξία που απέχει περίπου 7,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά από τη Γη. Χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο Keck II, μπόρεσαν να επιβεβαιώσουν ότι το SDSS J0013 + 1523 ήταν όντως φακό του φωτός από έναν γαλαξία που βρίσκεται πίσω από αυτό. Οι εικόνες του Χαμπλ της ανακάλυψης βρίσκονται σε εξέλιξη.
Ακολουθεί ένα βίντεο που παράγεται από το EPFL όπου περιγράφονται τα αποτελέσματα.
Αυτό που είναι σημαντικό για αυτήν την ανακάλυψη - εκτός από τη νέα πτυχή ενός κβάζαρ που λειτουργεί ως φακός - είναι ότι θα επιτρέψει στους ερευνητές να βελτιώσουν καλύτερα την κατανόησή τους για τα κβάζαρ. Όταν το φως κάμπτεται γύρω από ένα αντικείμενο, λυγίζει λόγω της βαρύτητας και η βαρύτητα είναι αποτέλεσμα μάζας. Έτσι, κάτι που είναι πολύ ογκώδες θα λειτουργήσει ως ισχυρότερος φακός από κάτι που είναι μικροσκοπικός και μπορεί να προσδιοριστεί η μάζα του αντικειμένου που κάνει όλη τη δουλειά του φακού - σε αυτήν την περίπτωση, το κβάζαρ προσκηνίου - μπορεί να προσδιοριστεί.
Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύθηκαν σε επιστολή προς Αστρονομία & Αστροφυσική στις 16 Ιουλίου. Το πρωτότυπο έγγραφο είναι διαθέσιμο για το μυαλό σας εδώ.
Πηγή: Eurekalert εδώ και εδώ, χαρτί Arxiv εδώ
