Vaizdo kreditas: SDSS
Gravitacinis lęšis įvyksta tada, kai tolimesnio objekto, pavyzdžiui, kvazaro, šviesą iškreipia artimesnio objekto sunkis. Astronomai atrado būtent tokį lęšį, kuriame tokie dideli iškraipymai, kuriuos turi sukelti didelis kiekis tamsiosios medžiagos - vien matoma medžiaga negali būti atsakinga. Tamsioji materija nuspėjama dėl gravitacijos įtakos galaktikoms ir žvaigždėms Visatoje, tačiau kol kas astronomai nėra tikri, kas tai yra; ar tai tiesiog įprastas dalykas, kuris yra per šaltas, kad jį būtų galima pamatyti iš žemės, ar kokia egzotiška dalelė.
„Sloan Digital Sky Survey“ mokslininkai atrado gravitaciniu požiūriu lęšį turinčią kvazarą su didžiausiu kada nors užfiksuotu atskyrimu ir, priešingai nei tikėtasi, nustatė, kad keturi tolimiausi ir labiausiai žinomi kvazariai yra žinomi kaip gravitaciniai lęšiai.
Alberto Einšteino bendrojo reliatyvumo teorija numato, kad masyvaus kūno gravitacinis traukimas gali veikti kaip lęšis, lenkiantis ir iškreipiantis tolimo objekto šviesą. Masyvi struktūra, esanti kažkur tarp tolimojo kvazaro ir žemės, gali „objektyvuoti“ kvazaro šviesą, todėl vaizdas tampa žymiai ryškesnis ir gaunami keli vieno objekto vaizdai.
Laikraščio „NATURE“ gruodžio 18–25 d. Publikuotame leidinyje „Sloan Digital Sky Survey“ (SDSS) komanda, vadovaujama Tokijo universiteto magistrantų Naohisa Inada ir Masamune Oguri, praneša, kad keturi kvazarai, esantys arti, iš tikrųjų yra šviesa. iš vieno kvazaro padalytas į keturis vaizdus gravitaciniu lęšiu.
Nuo to laiko, kai buvo rastas 1979 m., Buvo rasta daugiau nei 80 gravitaciniu požiūriu lęšių turinčių kvazarų. Dešimt dešimčių katalogizuotų objektyvų kvazarų yra SDSS atradimai, iš kurių pusė yra Inados ir jo komandos darbo rezultatas.
Bet tai, kas daro naujausią išvadą tokia dramatiška, yra tai, kad keturių vaizdų atskirtis yra dvigubai didesnė nei bet kurio anksčiau žinomo gravitaciniu požiūriu lęšio kvazaro. Iki šio keturkampio objektyvo kvazaro atradimo didžiausias žinomas gravitaciniu lęšiu pritvirtinto kvazaro skirtumas buvo 7 lanko sekundės. SDSS komandos atrastas kvazaras slypi Mažojo Liūto žvaigždyne; jį sudaro keturi vaizdai, atskirti 14,62 lanko sekundėmis.
Kad susidarytų toks didelis atsiskyrimas, lęšiuką sukeliančių medžiagų koncentracija turi būti ypač didelė. Šio gravitacinio objektyvo priešakyje yra galaktikų sankaupos; už precedento neturintį didelį atsiskyrimą turi būti susietos tamsiosios medžiagos, susijusios su grupe.
„Papildomi stebėjimai, gauti naudojant„ Subaru “8,2 metro teleskopą ir„ Keck “teleskopą, patvirtino, kad ši sistema iš tikrųjų yra gravitacinis objektyvas“, - aiškina Inada. "Prognozuojama, kad kvazariai, padalyti taip daug dėl gravitacinio objektyvo, bus labai reti, todėl juos galima aptikti tik atliekant labai didelius tyrimus, tokius kaip SDSS."
Oguri pridūrė: „Vieno iš tokio plataus gravitacinio lęšio atradimas iš daugiau nei 30 000 iki šiol apklaustų SDSS kvazarų visiškai atitinka teorinius lūkesčius iš modelių, kuriuose visatoje vyrauja šaltos tamsiosios medžiagos. Tai suteikia papildomų tvirtų įrodymų tokiems modeliams. “ (Šalta tamsi medžiaga, skirtingai nei karšta tamsi medžiaga, sudaro tankius gumulėlius, kurie sukelia tokį gravitacinį lęšį.)
„Mūsų atrastas gravitacinis lęšis bus ideali laboratorija, tirianti matomų objektų ir nematomos tamsiosios medžiagos ryšį Visatoje“, - aiškino Oguri.
Antrame dokumente, kuris bus paskelbtas „Astronomical Journal“ 2004 m. Kovo mėn., Gordono Richardso vadovaujama komanda iš Prinstono universiteto panaudojo didelę Hablo kosminio teleskopo skiriamąją gebą, kad ištirtų keturis tolimiausius žinomus kvazarus, kuriuos SDSS atrado dėl gravitacinio lęšio požymių. .
Žvelgiant į didelius atstumus astronomijoje, žvelgiama atgal į laiką. Šie kvazarai yra matomi tuo metu, kai Visata buvo mažesnė nei 10 procentų jos dabartinio amžiaus. Šie kvazarai yra nepaprastai šviesūs ir, manoma, kad juos maitina didžiulės juodosios skylės, kurių masė kelis kartus viršija Saulės masę. Tyrėjai teigė, kad yra tikra paslaptis, kaip tokios masyvios juodosios skylės galėjo susiformuoti taip anksti Visatoje. Vis dėlto, jei šie objektai būtų patrauklūs gravitaciniu požiūriu, SDSS tyrinėtojai padarytų žymiai mažesnį ryškumą ir todėl juodųjų skylių mases, kad būtų lengviau paaiškinti jų susidarymą.
„Kuo toliau nuo kvazaro, tuo didesnė tikimybė, kad galaktika yra tarp jo ir žiūrovo. Štai kodėl mes tikėjomės, kad bus nutolę tolimiausi kvazarai “, - aiškino SDSS tyrėjas Xiaohui Fan iš Arizonos universiteto. Tačiau, priešingai nei tikėtasi, nė viename iš keturių nėra jokių daugialypių vaizdų, kurie yra objektyvo požymis.
„Tik maža dalis kvazarų yra su gravitaciniu sklaidytuvu. Tačiau kvazariai, tokie ryškūs, tolimoje visatoje yra labai reti. Kadangi dėl lęšių kvazarai atrodo ryškesni, todėl juos lengviau aptikti, mes tikėjomės, kad labiausiai tikėtina, kad lęšiai bus mūsų tolimiausiems kvazarams “, - pasiūlė komandos narys Zoltanas Haimanas iš Kolumbijos universiteto.
„Tai, kad šie kvazarai nėra lęšiai, sako, kad astronomai turi rimtai atsižvelgti į mintį, kad kvazariai kelis milijardus kartų viršija Saulės masę, susidariusią mažiau nei milijardą metų po Didžiojo sprogimo“, - sakė Richardsas. „Dabar mes ieškome daugiau SDSS didelio ryškumo raudonojo kvazaro pavyzdžių, kad teoretikai galėtų suteikti dar daugiau supermasyvių juodųjų skylių“.
Originalus šaltinis: SDSS žinių laida
