To, co widzisz, to nie pierścionek. To dowód, że Einstein miał rację
Nowe zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba urzeka swoim delikatnym pięknem, choć przedstawia najpotężniejszą siłę we Wszechświecie.
To nie pierścionek zaręczynowy. Nowe zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba NASA/ESA/CSA ukazuje soczewkowanie grawitacyjne kwazara znanego jako RX J1131-1231, znajdującego się około sześciu miliardów lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Krateru.
Soczewkowanie grawitacyjne, po raz pierwszy przewidziane przez Einsteina, oferuje rzadką okazję do badania obszarów blisko czarnej dziury w odległych kwazarach, działając jak naturalny teleskop i powiększając światło z tych źródeł.
Grawitacja jak szkło powiększające
Czym jest soczewkowanie grawitacyjne? Cała materia we Wszechświecie wypacza przestrzeń wokół siebie, przy czym większe masy powodują silniejszy efekt. Wyobraź sobie teraz ogromny, masywny obiekt. Światło, które wędruje przez kosmos, przelatuje obok tego giganta i zostaje lekko wygięte, jak promienie słoneczne przechodzące przez soczewkę.
To właśnie jest soczewkowanie grawitacyjne. Masywne obiekty, takie jak galaktyki czy czarne dziury, zakrzywiają czasoprzestrzeń wokół siebie, a światło, które obok nich przelatuje, zmienia swoją trasę.
Jedną z konsekwencji soczewkowania grawitacyjnego jest to, że może ono powiększać odległe obiekty astronomiczne, umożliwiając astronomom badanie obiektów, które w przeciwnym razie byłyby zbyt słabe lub oddalone.
Wyraźnie widać to na zdjęciach, na których światło jest tak zniekształcone, jakby oglądane przez soczewkę. Światło z odległych galaktyk może dzięki temu przyjmować różny kształt. Przykład zobaczycie niżej.
Jak urosła ta czarna dziura?
Pomiary emisji promieni rentgenowskich z kwazarów mogą dać wskazówkę, jak szybko wiruje centralna czarna dziura, co daje badaczom ważne wskazówki dotyczące tego, jak czarne dziury rosną w czasie.
Obserwacje wskazują, że czarna dziura w tym konkretnym kwazarze RX J1131-1231 wiruje z prędkością ponad połowy prędkości światła, co sugeruje, że ta czarna dziura rosła poprzez połączenie z innymi galaktykami.
Obraz ten został uchwycony przez instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) Webba w ramach programu obserwacyjnego mającego na celu badanie ciemnej materii. Ciemna materia to niewidzialna forma materii, która stanowi większość masy Wszechświata.
Głowna ilustracja: Obraz galaktyki zniekształconej przez soczewkowanie grawitacyjne. Na szczycie pierścienia znajdują się trzy bardzo jasne punkty z kolcami dyfrakcyjnymi, tuż obok siebie: są to kopie pojedynczego kwazara w soczewkowanej galaktyce, zduplikowane przez soczewkę grawitacyjną. W centrum pierścienia galaktyka eliptyczna dokonująca soczewkowania pojawia się jako mała niebieska kropka. Autor: ESA/Webb, NASA i CSA, A. Nierenberg, licencja: CC BY 4.0 INT
Więcej o niezwykłej sile grawitacji przeczytasz na Spider's Web:
