Vaizdo kreditas: Hablas
Yra žinoma daug pavyzdžių, kai galaktika veikia kaip gravitacinis lęšis ir sukuria kelis vaizdus iš atokesnio objekto danguje, pavyzdžiui, po juo paslėptą ryškią kvazarą. Tačiau daugiau nei 20 metų yra paslaptis: Einšteino bendroji reliatyvumo teorija numato, kad turėtų būti nelyginis vaizdų skaičius, tačiau beveik visuose stebimuose objektyvuose yra tik 2 ar 4 žinomi vaizdai. Dabar Harvardo-Smithsoniano astrofizikos centro (CfA) astronomas Joshua Winnas ir du buvę CfA kolegos Davidas Rusinas (dabar Pensilvanijos universitete) ir Christopheris Kochanekas (Ohajo valstijos universitetas) nustatė trečiąjį, centrinį įvaizdį. objektyvo kvazaro. Radijo stebėjimai sistemos, žinomos kaip PMN J1632-0033, žvaigždyne Ophiuchus atidengė silpną centrinį vaizdą, kurį galima panaudoti objektyvo galaktikos ir supermasyviosios juodosios skylės, esančios jos centre, savybėms ištirti.
„Surasti šį centrinį vaizdą yra įdomu savaime, bet dar svarbiau tai, ką jis gali mums pasakyti apie objektyvo galaktiką. Tai mums siūlo naują įrankį galaktikoms tyrinėti taip toli, kad net iki Hablo kosminio teleskopo jos yra tik silpni dėmės “, - sakė Winas.
Manoma, kad kvazariai yra labai tolimi ir ryškūs objektai, kuriuos maitina didžiulės juodosios skylės. Jie ryškiai šviečia, paversdami į juodąją skylę patenkančios medžiagos gravitacinę energiją į šviesą ir kitokio tipo radiaciją, pavyzdžiui, radijo bangas.
Kalbant apie gravitacinį lęšį, arti galaktikos einantis kvazaro šviesos spindulys yra sulenktas galaktikos gravitacinio lauko, tiek, kiek jie būtų sulenkti praleidžiant pro stiklinį lęšį. Kuo tankesnis galaktikos centras ir kuo stipresnis jos gravitacija, tuo blankesnis bus centrinis vaizdas. Tačiau šis centrinis vaizdas, kurio šviesa praėjo arčiausiai objektyvo galaktikos vidurio, gali daug ką pasakyti apie šios galaktikos branduolį. Dėl šios galimybės tokius centrinius vaizdus reikia rasti ypač pageidautina.
PMN J1632-0033 sistemoje radijo garsų kvazarą, esant raudonam poslinkiui z = 3,42 (atstumas apie 11,5 milijardo šviesos metų), atspindi elipsinė galaktika, kai raudonasis poslinkis yra z ~ 1 (nutolęs nuo maždaug 8 milijardų šviesmečių). . Buvo žinoma, kad yra du kvazaro atvaizdai, o trečiasis, labai silpnas radijo šaltinis, kaip įtariama, yra pagrindinis vaizdas. Tačiau tas trečiasis šaltinis buvo tiesiai objektyvo galaktikos viršuje, todėl tai galėjo būti būdinga pačiai objektyvo galaktikai.
Stebėdamas radijo „spalvą“ ar visų trijų vaizdų spektrą, naudodamas Nacionalinio mokslo fondo labai didelį ir labai ilgą pradinį masyvą, Winas ir jo kolegos pateikė įtikinamų įrodymų, kad trečiasis šaltinis iš tiesų yra pagrindinis kvazaro vaizdas. Jo spektras iš esmės yra identiškas kitiems dviem atvaizdams, išskyrus žemus dažnius, kai dalį radijo energijos sugerė objektyvo galaktika.
Trijų kvazaro vaizdų geometrija ir savybės jau pasakoja apie objektyvo galaktikos branduolį. Pavyzdžiui, jos centrinė juodoji skylė sveria mažiau nei 200 milijonų saulės masių. Taip pat jo paviršiaus tankis (medžiagos kiekis, projektuojant pagal dangaus plokštumą) centrinio vaizdo vietoje yra daugiau kaip 20 000 saulės masių kvadratiniame sersere. (Palyginimui, Paukščių Tako paviršiaus tankis šalia mūsų saulės yra apie 50 saulės masių kvadratiniame parsede.) Abu objektyvus skleidžiančios galaktikos skaičiai sutinka su lūkesčiais, paremtais išsamiais šimtus kartų arčiau Žemės esančių galaktikų stebėjimais.
„Beveik visos mūsų žinios apie galaktikų centrus yra gautos tiriant labai artimas galaktikas. Nepaprastas dalykas, susijęs su centriniais vaizdais, yra tas, kad jūs galite gauti panašią informaciją apie galaktikų branduolius šimtus kartų atokiau ir milijardus metų jaunesnius nei mūsų kaimyninės galaktikos “, - sakė Winas.
Šį tyrimą galima rasti internete adresu http://arxiv.org/abs/astro-ph/0312136 ir jis bus paskelbtas 2004 m. Vasario 12 d. Žurnalo „Nature“ numeryje.
Harvardo – Smithsoniano astrofizikos centras, kurio būstinė yra Kembridže, Masačusetsas, yra bendras Smithsonian Astrophysical Observatory ir Harvard College College observatorijos bendradarbiavimas. CfA mokslininkai, suskirstyti į šešis tyrimų skyrius, tiria Visatos kilmę, evoliuciją ir galutinį likimą.
Originalus šaltinis: „Harvard CfA“ spaudai
