Attēla kredīts: Habls
Habla kosmiskais teleskops ir izmantojis dabisku 2 miljonu gaismas gadu platu “tālummaiņas objektīvu”, lai ieskatītos kosmosā plašāk nekā parasti. Veicot peering tieši caur viena no zināmākajiem zināmajiem galaktisko kopu centru, tā spēja izmantot paņēmienu, ko sauc par gravitācijas objektīvu, lai redzētu objektus ārpus kopas. Detalizēta attēla analīze var palīdzēt nedaudz atklāt tumšās matērijas noslēpumu.
NASA Habla kosmiskā teleskopa uzlabotā kamera apsekojumiem ir izmantojusi dabisku “tālummaiņas objektīvu” kosmosā, lai palielinātu tā skatu uz tālo Visumu. Rezultāti ne tikai piedāvā vēl nebijušu un dramatiski jaunu skatu uz kosmosu, bet arī sola atklāt galaktiku evolūciju un tumšo vielu kosmosā.
Habls taisni skatījās cauri viena no zināmākajiem zināmajiem galaktiku klasteriem, kura nosaukums ir Abell 1689., centram. Tam bija nepieciešams, lai Habla skatiens tālākajā klasterī, kas atrodas 2,2 miljardu gaismas gadu attālumā, vairāk nekā 13 stundas. Kopas triljonu zvaigžņu smagums? plus tumšā matērija? kosmosā darbojas kā 2 miljonu gaismas gadu objektīvs. Šis “gravitācijas objektīvs” saliec un palielina galaktiku gaismu, kas atrodas tālu aiz tā.
Uzlabotās kameras IMAX filmas kvalitātes asums apvienojumā ar behemota objektīvu atklāj attālās galaktikas, kuras iepriekš bija pat Habla sasniedzamības attālumā. Daži no tiem var būt divreiz vājāki nekā tie, kas fotografēti Habla dziļajā laukā, kas iepriekš teleskopu izvirzīja līdz tā jutīguma robežām. Lai gan ir nepieciešama daudz plašāka analīze, Habla astronomi spekulē, ka daži no vistālākajiem objektiem attēlā, iespējams, atrodas vairāk nekā 13 miljardu gaismas gadu attālumā (sarkanā nobīdes vērtība 6).
Attēlā simtiem galaktiku, kas atrodas daudzu miljardu gaismas gadu attālumā, ir nosmērētas ar gaismas gravitācijas saliekšanu zirnekļa tīklā, kas izseko zilās un sarkanās gaismas loka. Lai arī gravitācijas izkliedētājs ir iepriekš pētīts ar Habla un zemes bāzes teleskopiem, šī parādība vēl nekad agrāk nav bijusi tik detalizēta. ACS attēls parāda 10 reizes vairāk loka, nekā to varētu redzēt uz zemes bāzēts teleskops. ACS ir 5 reizes jutīgāks un nodrošina attēlus, kas ir divreiz asāki nekā iepriekšējās darba zirga Habla kameras. Tātad tas ar skaidrību var redzēt ļoti vājās loka. Attēlā ir parādīta milzīga finierzāģa mīkla Habla astronomiem, lai pavadītu mēnešus atvienojoties. Starp priekšplāna kopu ir tūkstošiem galaktiku, kas ir fona Visuma galaktiku objektīva attēli.
Detalizēta attēlu analīze sola atklāt gaismu tumšās matērijas noslēpumam. Tumšā matērija ir neredzams matērijas veids. Tas ir lielākās daļas Visuma smaguma avots, jo tas ir daudz bagātīgāks nekā “parastā matērija”, kas veido planētas, zvaigznes un galaktikas. Objektīvs ļauj astronomiem kartēt tumšās vielas sadalījumu galaktiku kopās. Tam vajadzētu piedāvāt jaunus cēloņus tumšās matērijas dabai. Pētot objektīvos attālās galaktikas, astronomi cer labāk izsekot zvaigžņu veidošanās vēsturei Visumā pēdējo 13 miljardu gadu laikā.
Šis attēls ir izsmalcināts Alberta Einšteina pareģojuma piemērs, ka gravitācija sagrauj telpu un tāpēc izkropļo gaismas staru, piemēram, salocītu dušas aizkaru. Lai arī Einšteins saprata, ka šāda ietekme notiks kosmosā, viņš domāja, ka to nekad nevar novērot no Zemes. Lai arī atsevišķas zvaigznes lēca fona gaismu, novirze bija pārāk maza, lai to vienmēr varētu redzēt no Zemes. Kad 20. gadsimta sākumā tika formulēti relativitātes likumi, zinātnieki nezināja, ka zvaigznes ir sakārtotas galaktikās ārpus mūsu pašu Piena ceļa. Lielas galaktiku kopas ir pietiekami masīvas, lai deformētu telpu un novirzītu gaismu tādā veidā, kas ir nosakāms no Zemes. Ābela klasteris ir ideāls mērķis, jo tas ir tik milzīgs. Jo masīvāks ir klasteris, jo lielāks ir gravitācijas objektīva efekts.
Oriģinālais avots: Habla ziņu izlaidums