Πιστωτική εικόνα: Χαμπλ
Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble έχει χρησιμοποιήσει έναν φυσικό "φακό ζουμ" πλάτους 2 εκατομμυρίων ετών φωτός για να κοιτάξει περισσότερο στο διάστημα από ό, τι θα μπορούσε κανονικά. Κοιτάζοντας απευθείας μέσα από το κέντρο μιας από τις πιο μαζικές γαλαξιακές συστάδες που ήταν γνωστές, μπόρεσε να εκμεταλλευτεί μια τεχνική που ονομάζεται βαρυτικός φακός για να δει αντικείμενα πέρα από το σύμπλεγμα. Η λεπτομερής ανάλυση της εικόνας μπορεί να βοηθήσει να ρίξει λίγο φως στο μυστήριο της σκοτεινής ύλης.
Η προηγμένη κάμερα για έρευνες στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA έχει χρησιμοποιήσει έναν φυσικό "φακό ζουμ" στο διάστημα για να ενισχύσει την προβολή του για το μακρινό σύμπαν. Εκτός από την άνευ προηγουμένου και δραματική νέα άποψη του κόσμου, τα αποτελέσματα υπόσχονται να ρίξουν φως στην εξέλιξη του γαλαξία και τη σκοτεινή ύλη στο διάστημα.
Το Χαμπλ έβλεπε κατευθείαν στο κέντρο ενός από τα πιο μαζικά σμήνη γαλαξιών που είναι γνωστά, που ονομάζεται Abell 1689. Αυτό απαιτούσε από το Χαμπλ να κοιτάξει το μακρινό σύμπλεγμα, που βρίσκεται 2,2 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά, για πάνω από 13 ώρες. Η βαρύτητα των τρισεκατομμυρίων αστεριών του σμήνους; συν τη σκοτεινή ύλη; ενεργεί ως «φακός» 2 εκατομμυρίων φωτός το χρόνο στο διάστημα. Αυτός ο «βαρυτικός φακός» κάμπτει και μεγεθύνει το φως των γαλαξιών που βρίσκονται πολύ πίσω του.
Η ευκρίνεια της ποιότητας της ταινίας IMAX της προηγμένης κάμερας, σε συνδυασμό με τον μεγαθήριο φακό, αποκαλύπτει απομακρυσμένους γαλαξίες που προηγουμένως πέραν του Χάμπλ. Μερικά μπορεί να είναι δύο φορές πιο αχνά από αυτά που φωτογραφήθηκαν στο Hubble Deep Field, το οποίο προηγουμένως ώθησε το τηλεσκόπιο στα όρια ευαισθησίας του. Αν και απαιτείται πολύ περισσότερη ανάλυση, οι αστρονόμοι του Χαμπλ εικάζουν ότι μερικά από τα πιο αχνά αντικείμενα της εικόνας είναι πιθανώς πάνω από 13 δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά (τιμή redshift 6).
Στην εικόνα εκατοντάδες γαλαξίες πολλά δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά λερωθούν από τη βαρυτική κάμψη του φωτός σε ένα ίχνος αράχνης-ιστού με μπλε και κόκκινα τόξα φωτός. Αν και το βαρυτικό φακό έχει μελετηθεί στο παρελθόν με το τηλεσκόπιο Hubble και το έδαφος, αυτό το φαινόμενο δεν έχει φανεί ποτέ πριν με τόσο μεγάλη λεπτομέρεια. Η εικόνα ACS αποκαλύπτει 10 φορές περισσότερα τόξα από ό, τι θα μπορούσε να δει ένα επίγειο τηλεσκόπιο. Το ACS είναι 5 φορές πιο ευαίσθητο και παρέχει εικόνες που είναι διπλάσιες από τις προηγούμενες κάμερες Hubble. Έτσι μπορεί να δει τα πολύ αμυδρά τόξα με μεγαλύτερη σαφήνεια. Η εικόνα παρουσιάζει ένα τεράστιο παζλ για τους αστρονόμους του Χαμπλ να περάσουν μήνες ξεμπλοκάρισμα. Διασπαρμένα με το σύμπλεγμα προσκηνίου υπάρχουν χιλιάδες γαλαξίες, οι οποίοι είναι φακοί εικόνες των γαλαξιών στο φόντο του σύμπαντος.
Η λεπτομερής ανάλυση των εικόνων υπόσχεται να ρίξει φως στο μυστήριο της σκοτεινής ύλης. Η σκοτεινή ύλη είναι μια αόρατη μορφή ύλης. Είναι η πηγή του μεγαλύτερου μέρους της βαρύτητας στο σύμπαν επειδή είναι πολύ πιο άφθονη από την «κανονική ύλη» που απαρτίζεται από πλανήτες, αστέρια και γαλαξίες. Ο φακός επιτρέπει στους αστρονόμους να χαρτογραφήσουν την κατανομή της σκοτεινής ύλης σε σμήνους γαλαξιών. Αυτό θα πρέπει να προσφέρει νέες ενδείξεις για τη φύση της σκοτεινής ύλης. Μελετώντας τους φακούς μακρινών γαλαξιών, οι αστρονόμοι αναμένουν να εντοπίσουν καλύτερα την ιστορία του σχηματισμού άστρων στο σύμπαν, τα τελευταία 13 δισεκατομμύρια χρόνια.
Η εικόνα είναι μια εξαιρετική απόδειξη της πρόβλεψης του Άλμπερτ Αϊνστάιν ότι η βαρύτητα στρεβλώνει το χώρο και ως εκ τούτου παραμορφώνει μια ακτίνα φωτός, σαν μια κυματιστή κουρτίνα ντους. Αν και ο Αϊνστάιν συνειδητοποίησε ότι αυτό το φαινόμενο θα συνέβαινε στο διάστημα, πίστευε ότι δεν θα μπορούσε ποτέ να παρατηρηθεί από τη Γη. Αν και μεμονωμένα αστέρια φακού φόντου φως, η παραμόρφωση ήταν πολύ μικρή για να δει ποτέ από τη Γη. Όταν οι νόμοι της σχετικότητας διαμορφώθηκαν στις αρχές του 20ου αιώνα, οι επιστήμονες δεν ήξεραν ότι τα αστέρια οργανώθηκαν σε γαλαξίες πέρα από τον Γαλαξία μας. Τα μεγάλα σμήνη γαλαξιών είναι αρκετά τεράστια για να παραμορφώσουν το διάστημα και να εκτρέψουν το φως με τρόπο που να ανιχνεύεται από τη Γη. Το σύμπλεγμα Abell είναι ο ιδανικός στόχος επειδή είναι τόσο τεράστιος. Όσο πιο μαζική είναι μια συστάδα, τόσο μεγαλύτερα είναι τα αποτελέσματα της βαρυτικής φακοποίησης.
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων Hubble
