Pierścień Einsteina odnaleziony! W naszym bliskim kosmicznym sąsiedztwie

Naukowcy badający dane zebrane przez kosmiczne obserwatorium Euclid natrafili na niezwykłe znalezisko. Chodzi o wyjątkowo dobrze uformowany krąg światła pochodzącego z bardzo odległej galaktyki, czyli tzw. „pierścień Einsteina”. Powstaje on na skutek silnego oddziaływania grawitacyjnego drugiej, bliższej galaktyki, znajdującej się na linii pomiędzy obserwatorem, a przywoływaną już galaktyką znacznie odleglejszą.

Pierścienie Einsteina nie bez przyczyny biorą swą nazwę od nazwiska jednego z największych fizyków XX stulecia. Ich obserwacja możliwa jest bowiem za sprawą opisanej przez Alberta Einsteina ogólnej teorii względności. Mówi ona o tym, iż masywne obiekty we Wszechświecie zakrzywiają tor lotu światła. To właśnie zjawisko zostało z resztą wykorzystane do empirycznego potwierdzenia prawdziwości założeń ogólnej teorii względności podczas zaćmienia Słońca 29 maja 1919 roku.

Obserwacje z Ziemi

Wówczas to astronomowie, którzy obserwowali fragment nieba stanowiący tło dla zasłoniętego przez Księżyc Słońca, mogli dostrzec tam gwiazdy, których w zasadzie nie powinni byli widzieć. Nie powinni ich widzieć, gdyż te gwiazdy powinny się znajdować za tarczą zaćmionego Słońca. Jednak za sprawą słuszności teorii Einsteina, zdołali te gwiazdy dostrzec – właśnie dlatego, że Słońce – swoją masą – zakrzywiło tor lotu światła z tych gwiazd na drodze do astronomów, jako obserwatorów na Ziemi.

Fakt, że masywne obiekty zakrzywiają tor lotu światła pozwala astronomom obserwować tzw. soczewki grawitacyjne. Doskonały przykład takiej wyjątkowo estetycznej soczewki badacze odkryli w danych pochodzących z kosmicznego teleskopu Euclid. Do powstania soczewki przyczyniła się dobrze znana naukowcom galaktyka eliptyczna, oznaczona NGC 6505, znajdująca się na niebie w Gwiazdozbiorze Smoka i odkryta jeszcze w 1884 roku. Ta właśnie galaktyka spełniła rolę soczewki grawitacyjnej – jej masa zakrzywiła i w pewien optymalny sposób wzmocniła na drodze do teleskopu światło innej, znacznie odleglejszej galaktyki. Tę drugą galaktykę można dzięki temu zobaczyć jako świetlisty pierścień otaczający NGC 6505 na zdjęciach z obserwatorium Euclid. To właśnie ów perfekcyjny pierścień Einsteina.

Galaktyki w jednej linii

Wskazany pierścień mógł powstać w tak doskonałej formie dlatego, że zarówno ta bardzo odległa galaktyka, jak i ta bliższa, która odegrała rolę soczewki, znalazły się w jednej linii z teleskopem. Galaktyka NGC 6505 znajduje się zaledwie 590 milionów lat świetlnych od nas (jej światło potrzebuje 590 mln lat na dotarcie do Ziemi). Eksperci wskazują, że to wyjątkowo blisko – tak silne soczewki występują raczej w większych odległościach od naszej rodzimej Galaktyki, czyli Drogi Mlecznej. Z kolei druga, znacznie odleglejsza galaktyka, którą za sprawą soczewki widzimy na zdjęciach w postaci kształtnego pierścienia światła, znajduje się aż 4,42 miliarda lat świetlnych od nas. Nie ma ona jeszcze nazwy, gdyż nie była wcześniej obserwowana.

Nowe odkrycie umożliwi badaczom znacznie lepsze poznanie NGC 6505. Stworzona przez nią soczewka pozwoli na określenie masy obecnej w tej galaktyce tzw. ciemnej materii, której nie widzimy, ale obserwujemy jej oddziaływanie grawitacyjne. Dystans pomiędzy odległą, nienazwaną galaktyką a NGC 6505 nieustannie się powiększa. Tak samo dzieje się z odległością pomiędzy nami, a każdą z rzeczonych galaktyk. To z kolei pozwoli naukowcom przyjrzeć się procesowi nieustającej ekspansji Wszechświata, za którą odpowiada wciąż niezbadana do końca tzw. ciemna energia.

Euclid jest misją Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA), realizowaną we współpracy z NASA. W przestrzeń kosmiczną teleskop poleciał 1 lipca 2023 roku. Obserwatorium ma docelowo zbadać obszar ok. 14 tys. stopni kwadratowych nieba, czyli ponad 1/3 sfery niebieskiej. Dla tego obszaru na podstawie danych z teleskopu Euclid utworzona zostanie trójwymiarowa mapa dalekiego kosmosu, sięgająca 10 miliardów lat świetlnych od nas.

Tak wyjątkowo udane pierścienie Einsteina jak ten związany z NGC 6505 zdarzają się rzadko. Astronomowie szacują, że chociaż w całym okresie swojej pracy Euclid ma przyjrzeć się około 100 tys. soczewek grawitacyjnych, to tak silnych soczewek, jak znaleziony pierścień Einsteina, dostrzeże zaledwie około dwudziestu.

Paweł Ziemnicki

Jak fragment rakiety Falcon 9 nie spalił się w atmosferze i spadł na Polskę? Ekspert wyjaśnia

Artykuł Pierścień Einsteina odnaleziony! W naszym bliskim kosmicznym sąsiedztwie pochodzi z serwisu Portal Biznes Alert.

Źródło: Read More