Astronomowie dokonali niezwykłego odkrycia — zidentyfikowali najbliższy kiedykolwiek zaobserwowany pierścień Einsteina. To rzadkie zjawisko, w którym światło odległej galaktyki jest zakrzywiane przez grawitację innej, znajdującej się bliżej Ziemi. Co ciekawe, obiekt ten był już znany naukowcom od ponad wieku, lecz wcześniej błędnie uznawano go za pojedynczą galaktykę.
Zjawisko przewidziane przez Einsteina
Pierścienie Einsteina to jeden z najbardziej spektakularnych przejawów ogólnej teorii względności, którą Albert Einstein sformułował w 1915 roku. Jednak dopiero w 1936 roku naukowiec przewidział istnienie takich galaktycznych soczewek. W tamtym czasie uważał on, że ich obserwacja będzie niemożliwa z uwagi na ograniczenia technologiczne. Jak się okazuje, gdyby dysponował potężniejszym teleskopem, mógłby je zobaczyć już wtedy.
„To zjawisko istniało przez cały czas, ale nie mieliśmy pojęcia” — mówi Thomas Collett z Uniwersytetu w Portsmouth. Jego zespół odkrył, że galaktyka NGC 6505, oddalona od Ziemi o około 600 milionów lat świetlnych i znana od 1884 roku, w rzeczywistości zakrzywia światło pochodzące z jeszcze dalszej galaktyki, znajdującej się około 6 miliardów lat świetlnych od nas.
<div class="ImageWrapper”>
<p class="ArticleImageCaptionTitle”>Zbliżenie na pierścień Einsteina
<p class="ArticleImageCaptionCredit”>ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, przetwarzanie obrazu: J.-C. Cuillandre, T. Li
Przypadkowe odkrycie teleskopu Euclid
Odkrycie tego niezwykłego zjawiska było dziełem przypadku. Bruno Altieri z Europejskiej Agencji Kosmicznej zauważył pierścień Einsteina podczas weryfikacji pierwszych danych testowych z teleskopu Euclid. Teleskop ten rozpoczął niedawno przegląd miliardów galaktyk na obszarze obejmującym jedną trzecią widocznego nieba.
„Zobaczyłem niezwykle wyraźny pierścień Einsteina. Niewiele zjawisk w kosmosie może stworzyć tak idealny krąg” — powiedział Collett. Jak dodał, szanse na znalezienie tak spektakularnego obiektu w pierwszych danych misji wynosiły zaledwie 1 do 3, co czyni to odkrycie wyjątkowo szczęśliwym zrządzeniem losu.
Nowe możliwości badań nad grawitacją
Odkryta galaktyczna soczewka jest wyjątkowo jasna w porównaniu do innych znanych pierścieni Einsteina. Wynika to zarówno z jej bliskości, jak i doskonałych możliwości obrazowania teleskopu Euclid. „To jakby ktoś z wadą wzroku założył okulary — nagle wszystko staje się wyraźniejsze” — tłumaczy Collett.
Bliskość tej soczewki umożliwia naukowcom testowanie teorii względności w sposób, który nie był możliwy przy bardziej odległych obiektach. Dzięki temu można zmierzyć masę galaktyki na dwa sposoby: poprzez analizę stopnia zakrzywienia światła oraz poprzez pomiar prędkości poruszających się w niej gwiazd. Zgodnie z ogólną teorią względności obie metody powinny dawać identyczne wyniki. Jeśli wystąpią rozbieżności, może to sugerować konieczność zmodyfikowania teorii grawitacji.
Ciemna materia i przyszłe badania
Podczas analizy masy tej galaktyki naukowcy zauważyli, że jej rzeczywista masa wydaje się być nieco większa, niż sugerowałaby liczba widocznych gwiazd. Może to wynikać z obecności ciemnej materii, która gromadzi się w centrum galaktyki. Frederic Dux z Europejskiego Obserwatorium Południowego podkreśla jednak, że do potwierdzenia tej hipotezy konieczne będzie znalezienie większej liczby podobnych soczewek grawitacyjnych.
Misja teleskopu Euclid dopiero się rozpoczyna, a już dostarczyła jedno z najbardziej widowiskowych odkryć w astronomii. Jeśli podobnych obiektów uda się znaleźć więcej, możemy spodziewać się nowych przełomowych badań nad grawitacją i ciemną materią, które rzucą więcej światła na tajemnice wszechświata.
