Attēla kredīts: Habls
Ir zināmi daudzi piemēri, kur galaktika darbojas kā gravitācijas objektīvs, radot vairākus attēlus uz attālāka objekta debesīm, piemēram, aiz tā paslēptā spilgtā kvazārā. Bet vairāk nekā 20 gadus ir noturīgs noslēpums: Einšteina vispārējā relativitātes teorija paredz, ka vajadzētu būt nepāra skaitam attēlu, tomēr gandrīz visiem novērotajiem objektīviem ir tikai 2 vai 4 zināmi attēli. Tagad astronoms Džošua Vins no Hārvarda-Smitsona astrofizikas centra (CfA) un divi bijušie CfA kolēģi Deivids Rusins (tagad Pensilvānijas universitātē) un Kristofers Kočenks (Ohaio štata universitāte) ir identificējuši trešo, centrālo tēlu. objektīvs kvazārs. Radio novērojumi sistēmai, kas pazīstama kā PMN J1632-0033 zvaigznājā Ophiuchus, atklāja vāju centrālo attēlu, kuru var izmantot, lai izpētītu objektīva galaktikas īpašības un supermasīvo melno caurumu, kas, domājams, atrodas tās centrā.
“Šī centrālā attēla atrašana pati par sevi ir interesanta, bet ir vēl svarīgāka attiecībā uz to, ko tā mums var pateikt par objektīva galaktiku. Tas mums piedāvā jaunu instrumentu galaktiku pētīšanai tik tālu, ka pat Habla kosmiskais teleskops tās ir tikai vāji traipi, ”sacīja Vins.
Kvazāri ir ļoti tālu un spilgti objekti, par kuriem domājams, ka tos baro supermasīvi melnie caurumi. Tie spilgti spīd, pārvēršot melnajā caurumā iekritušās vielas gravitācijas enerģiju gaismā un cita veida starojumā, piemēram, radioviļņos.
Ar gravitācijas izkliedētāju galaktikas gravitācijas lauks ir saliekts no kvazāra, kas iet tuvu galaktikai, gaismas stari, līdzīgi kā tie būtu saliekti, izlaižot cauri stikla lēcu. Jo blīvāks ir galaktikas centrs un jo spēcīgāks ir tās smagums, jo blīvāks būs centrālais attēls. Tomēr šis centrālais attēls, kura gaisma ir gājusi vistuvāk objektīva galaktikas vidum, var mums daudz pastāstīt par šīs galaktikas kodolu. Šī iespēja padara šādus centrālos attēlus īpaši vēlamus.
Sistēmā PMN J1632-0033 radio skaļu kvazaru ar sarkano nobīdi z = 3,42 (attālums aptuveni 11,5 miljardi gaismas gadu) objektīvā ir elipsveida galaktika ar sarkano nobīdi z ~ 1 (apmēram 8 miljardi gaismas gadu attālumā). . Bija zināms, ka pastāv divi kvazāra attēli, un tika uzskatīts, ka centrālais attēls ir trešais, ļoti vājš radio avots. Tomēr šis trešais avots atradās tieši objektīva galaktikas augšpusē, un tāpēc tas varēja būt raksturīgs pašai objektīva galaktikai.
Novērojot visu trīs attēlu radio “krāsu” vai spektru, izmantojot Nacionālā zinātnes fonda ļoti lielo masīvu un ļoti garo bāzes līnijas masīvu, Vins un viņa kolēģi sniedza pārliecinošus pierādījumus tam, ka trešais avots patiešām ir kvazāra centrālais attēls. Tās spektrs būtībā ir identisks pārējiem diviem attēliem, izņemot zemās frekvencēs, kurās daļu radio enerģijas absorbēja objektīva galaktika.
Kvazara trīs attēlu ģeometrija un īpašības jau stāsta mums par objektīva galaktikas kodolu. Piemēram, tā centrālais melnais caurums sver mazāk nekā 200 miljonus saules masu. Arī tā virsmas blīvums (matērijas daudzums, kas projicēts pret debesu plakni) centrālā attēla vietā ir vairāk nekā 20 000 saules masu uz kvadrātveida parselu. (Salīdzinājumam - Piena ceļa virsmas blīvums pie mūsu saules ir apmēram 50 saules masas uz kvadrātveida parsku.) Abi objektīva galaktikas skaitļi piekrīt cerībām, kas balstītas uz detalizētiem galaktiku novērojumiem simtiem reižu tuvāk Zemei.
“Gandrīz visas mūsu zināšanas par galaktiku centriem nāk no ļoti tuvu galaktiku izpētes. Ievērojama lieta attiecībā uz centrālajiem attēliem ir tā, ka jūs varat iegūt līdzīgu informāciju par galaktiku kodoliem simtiem reižu tālāk un miljardiem gadu jaunākiem par mūsu kaimiņu galaktikām, ”sacīja Vins.
Šis pētījums ir pieejams tiešsaistē vietnē http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312136, un tas tiks publicēts žurnāla Nature 2004. gada 12. februāra numurā.
Hārvarda-Smitsona astrofizikas centrs, kura galvenā mītne atrodas Kembridžā, Masačūsetsa, ir Smitsona astrofizikas observatorijas un Hārvarda koledžas observatorijas kopīga sadarbība. CfA zinātnieki, kas ir sadalīti sešās pētniecības nodaļās, pēta Visuma izcelsmi, attīstību un galveno likteni.
Oriģinālais avots: Hārvarda CfA ziņu izlaidums
