Netālu no ideālā “Einšteina gredzena” gravitācijas objektīva. Attēla kredīts: ESO / VLT. Noklikšķiniet, lai palielinātu.
Šis ir Einšteina gads. Pirms simts gadiem mazpazīstamais Šveices patentu darbinieks zinātniskās karjeras pirmajos gados saskārās ar virkni paradoksu, kas saistīti ar laiku, telpu, enerģiju un matēriju. Alberts A. Einšteins, apveltīts ar dziļu intuīciju un spēcīgu iztēli, izcēlās no neskaidrības, lai parādītu pilnīgi jaunu veidu, kā aplūkot dabas parādības. Einšteins mums parādīja, ka visu laiku tam bija ļoti maz sakara ar pulksteņiem, enerģijai ir mazāk sakara ar daudzumu un vairāk - kvalitātei, telpa nebija tikai? Liela kvadrātveida kaste, kurā ievietot sīkumus ”, matērija un enerģija bija divas puses tā pati kosmiskā monēta, un gravitācija dziļi ietekmēja visu - gaismu, matēriju, laiku un telpu.
Šodien mēs izmantojam visus šos principus? izteicās pirms gadsimta - lai pārbaudītu visattālākās lietas Visumā. Tā kā Einšteins ir izpētījis fotoelektrisko efektu, mēs tagad saprotam, kāpēc gaisma nav nepārtraukta, bet gan ziņkārīgi saistīta ar tumšām un gaišām līnijām, kas mums norāda, kad šī gaisma tika izstarota, kas to izstaroja. un dažādas lietas, kas tai pieskaras ceļojumos. Sakarā ar Einšteina ieskatu masas un enerģijas pārveidošanā, mēs tagad saprotam, cik tālu sauli apgaismo kosmosu un cik spēcīgi magnētiskie lauki pūta daļiņas līdz milzīgam ātrumam vēlāk, lai nonāktu Zemes atmosfērā. Tā kā smaguma spēks tagad saprot visu, mēs esam iemācījušies, kā tālu objekti var uztvert un fokusēt gaismu no vēl attālākiem objektiem.
Lai gan mums vēl nav jāatrod absolūti perfekts gravitācijas objektīva piemērs Visumā, šodien mēs esam daudz tuvāk šim ideālam. Rakstā “Augstas sarkanās nobīdes Einšteina gredzena atklāšana”, kas publicēts 2005. gada 27. aprīlī, Remi Cabanac no Kanādas-Francijas-Havaju teleskopa Havaju salās un līdzstrādniekiem ”tiek ziņots par daļēja Einšteina gredzena atklāšanu ... un šķietami izolēta) eliptiska galaktika. ” Pirms šī atraduma vispilnīgākais atklātais Einšteina gredzens tika dokumentēts 1996. gadā S.J. Vorens no Londonas Imperatoriskās koledžas. Šis gredzens - arī viens no nedaudzajiem, kas redzams optiskajā gaismā - ir nedaudz mazāks par pusloku apkārtmērā (170 grādi).
Remi Kabanaks paskaidroja, ka viņš "atklāja sistēmu, novērojot Eiropas Dienvidu observatorijas ļoti lielo teleskopu Čīlē ar spektrofotogrāfu ar nosaukumu FORS1". Remi saka, ka viņš ir pilnībā piepildījis savas saistības kā dienesta astronoms, “ievērojot Helmutu Jerjenu (darba līdzautors), kurš dziļi attēlot tuvējās punduru galaktikas labi pazīstamas netālu esošās galaktiku kopas Fornax nomalē.” Remi turpināja stāstīt, ka viņa “aci pievilināja ļoti neparastais gaišais loks lauka ziemeļrietumos, es zināju, ka tas ir kaut kas diezgan pārsteidzošs, jo objektīvu loka parasti ir ļoti blāvi, un es novēroju sarkanā joslā, savukārt loka parasti ir zilganas . ”
Lai apstiprinātu savas aizdomas par jaunu atklājumu, Remi “devās uz astronomisko datu bāzi, bet zem koordinātām nekas neeksistēja”. Vēlāk Remi konsultējās ar “Krisu Līdmanu (citu līdzautoru un objektīvu ekspertu) un parādīja viņam attēlu. Viņš sākotnēji nespēja noticēt, ka tas ir objektīvs, jo tas bija tik spilgts un pamanāms. Kriss domāja, ka tas varētu būt attēla artefakts. ” Ar Krisa atbalstu Remi “pieteicās spektroskopiskai kontrolei un saprata, ka tā bija gan patiesa gravitācijas lēca, gan ļoti nozīmīgs atklājums, jo fona avots bija ļoti pastiprināts un ļoti tālu”.
Saskaņā ar rakstu gredzens apzīmē “C formas” apli, kas ir 270 grādi gandrīz pilnā apkārtmērā, ar redzamo rādiusu nedaudz lielāku par 1 3/4 loka sekundēm - aptuveni aptuveni zvaigznītes “virtuālā” attēla izmēru, kas redzams liela jauda caur mazu amatieru teleskopu. Lēcu galaktika ir milzu eliptiska, līdzīga M87 Virgo-Coma klasterī. Objektīvs atrodas apmēram 7 miljardus gaismas gadu attālumā Fornax zvaigznāja virzienā (redzams no siltāka mērena ziemeļu puslodes un dienvidu puslodes debesīm). Avota galaktikā sarkanā nobīde ir 3,77 - tas liecina par recesijas attālumu aptuveni 11 BLY. Avota un objektīva galaktika ir saņēmusi apzīmējumu J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s un atrodas tuvāk Fornax galaktiku klasterim, bet reālās telpas izteiksmē tālu aiz tā.
Šo īpašo atklājumu astronomiski padara tik interesantu, ka objektīva galaktika ir ļoti masīva, atrodas zvaigžņu dzimšanas klusuma periodā, atrodas tik lielā attālumā no Zemes un var būt izolēta no citām klasteru galaktikām savā telpiskā lokalizācija. Tikmēr avota galaktika ir ievērojami gaišāka (par vienu absolūto zvaigžņu lielumu) nekā citas Limaņa pārrāvuma galaktikas (galaktikas, kas Lmana pārtraukumu 912 angstromu attālumā novirza uz redzamo spektra daļu), ir sliktas emisijas līnijas spektrā, un nesen bija pabeidza ātru zvaigžņu dzimšanas ciklu (“zvaigžņu sākšanās”). Visi šie faktori kopā nozīmē, ka FOR J0332 varētu sniegt daudz datu par galaktiku veidošanos pirms pašreizējā Visuma inflācijas laikmeta.
Pēc zinātniskās grupas domām, “viens no galvenajiem galaktiku veidošanās jautājumiem pašreizējā LCDM (Lambda Cold Dark Matter) struktūras veidošanās ietvarā ir galaktisko halo masu montāžas vēsture”. Pašreizējais domājums ir tāds, ka galaktikās uzkrājas halogēna masa - tas ir milzīgs sfērisks zemas gaismas materiāla sprādziens, kas ieskauj galaktikas kodolus - pirms zvaigžņu veidošanās patiešām sāk parādīties. Viens veids, kā izpētīt šo ideju, ir noteikt, kā masas un gaismas attiecības laika gaitā mainās, attīstoties galaktikām. . Bet, lai to izdarītu, jums ir jānoņem pēc iespējas vairāk dažādu veidu galaktiku masas un gaismas spēja pēc iespējas plašākā telpas un laika diapazonā.
FOR J0332 atklāšana - un trīs citi daļējie Einšteina gredzena objekti - palīdz astronomiem, pievienojot galaktiku piemērus, kurus parasti nevar noteikt lielos attālumos. No šī raksta “Dažādi dziļi pētījumi ir atklājuši dažādas galaktiku populācijas, taču atlases kritēriji rada neobjektīvus paraugus: UV atlasīti un šauras joslas atlasīti paraugi ir jutīgi pret aktīvi zvaigžņu veidojošām galaktikām un ir slīpi pret mierīgi attīstītām sistēmām, kamēr submilimetri ir mazāki. un gandrīz infrasarkanie apsekojumi izvēlas attiecīgi putekļainās zvaigžņu sprādziena galaktikas un ļoti sarkanās galaktikas. ”
Kādus secinājumus mēs varam izdarīt, pamatojoties uz šo atklājumu?
Remi uzsver šī atraduma nozīmīgumu, sakot: “Objektīva pastiprinātais avots ir galaktika ar visu laiku spilgtāko redzamo spožumu, kas jebkad atklāts tādā attālumā. Tas mums sniegs unikālu informāciju par fizikālajiem apstākļiem, kas valda starpzvaigžņu vidē, kad Visums bija tikai 12% no tā pašreizējā vecuma. Avota forma ir arī ļoti svarīga, jo tā piešķir masas daudzumu objektīvā ar sarkano nobīdi z = 1. Tik nedaudz sarkanā nobīdes laikā ir atklāta tikai nedaudz Einšteina gredzenu. Tas dos svarīgu mērījumu tam, kā laika gaitā attīstījās elipsveida galaktiku masa. ”
Raksta Džefs Barbors
