Zdjęcia, które zrobiłem Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) ujawniło najdalszy w historii przykład „pierścienia Einsteina”. Rekordowe halo zniekształconego światła, oddalone o 21 miliardów lat świetlnych, jest niezwykle doskonałe i otacza gęstą, tajemniczą galaktykę.
Pierścień Einsteina to niezwykle rzadki typ obiektu soczewkowanego grawitacyjnie, który został po raz pierwszy przepowiedziany Alberta Einsteina’S Teoria względności. Soczewkowanie grawitacyjne występuje, gdy jest masywne powaga masywnego obiektu na pierwszym planie, takiego jak gromada galaktyk lub gromada galaktyk Czarna dziura, czasoprzestrzeń zniekształca się wokół siebie; Światło odległych obiektów, takich jak galaktyki czy supernowe, przechodzące przez tę zakrzywioną czasoprzestrzeń również wydaje się wygięte i zniekształcone z naszego punktu obserwacyjnego na Ziemi.
Efekt ten wzmacnia również światło obiektu wystawionego na działanie soczewki, podobnie jak działa szkło powiększające, umożliwiając astronomom badanie odległych obiektów z większą szczegółowością niż jest to zwykle możliwe. Większość obiektów posiada soczewkowanie grawitacyjne Tworzą łuki lub częściowe pierścienie otaczający obiekt na pierwszym planie. Ale prawdziwy pierścień Einsteina tworzy pełny okrąg wokół najbliższej istoty, co jest możliwe tylko wtedy, gdy obiekt odległy, obiekt na pierwszym planie i obserwator znajdują się w idealnym położeniu.
W nowym badaniu przesłanym 14 września na serwer preprintów arXiv Zaakceptowani do publikacji w czasopiśmie Nature Astronomy naukowcy odkryli we wnętrzu nowy dziwny okrągły pierścień Einsteina, nazwany JWST-ER1 Ankieta internetowa dotycząca kosmosuszczegółowa mapa ponad 500 000 galaktyk zarejestrowanych podczas 200-godzinnych ciągłych obserwacji JWST.
JWST-ER1 składa się z dwóch części: JWST-ER1g, zwartej galaktyki, która działa jak obiekt soczewkujący na pierwszym planie; oraz JWST-ER1r, światło z bardziej odległej galaktyki tworzącej jasny pierścień. JWST-ER1g znajduje się około 17 miliardów lat świetlnych od Ziemi, natomiast JWST-ER1r jest oddalone o kolejne 4 miliardy lat świetlnych. Według Reuters, najdalszy kiedykolwiek odkryty obiekt soczewkujący znajdował się w odległości około 14,7 miliardów lat świetlnych. BigThink.com. (Podczas Wiek wszechświata (Samo w sobie szacowane na około 13,7 miliarda lat temu ciągła ekspansja Wszechświata oznacza, że światło najstarszych obiektów musiałoby podróżować znacznie dalej, aby dotrzeć do naszych teleskopów).
Powiązany: Sekretna tożsamość ciemnej materii może kryć się w zniekształconych „pierścieniach Einsteina”
Dzięki całemu pierścieniowi JWST-ER1 badacze obliczyli masę galaktyki soczewkowatej, sprawdzając, jak bardzo czasoprzestrzeń jest zakrzywiona wokół siebie. To ujawniło, że galaktyka ma masę odpowiadającą około 650 miliardom słońc, co czyni ją niezwykle gęstą jak na swoje rozmiary. Część tej dodatkowej masy można wytłumaczyć Ciemna materiaJest to tajemnicza i niewidzialna substancja, która stanowi około 85% materii wszechświata. Ale nawet wtedy, jak wynika z obliczeń badaczy, jest mało prawdopodobne, że będzie wystarczająco dużo gwiazd, aby pokryć resztę grawitacji galaktyki.
„Do wyjaśnienia wyników soczewkowania potrzebna jest dodatkowa masa” – napisali naukowcy w swoim artykule, ale nie jest do końca jasne, czym jest ta masa.
Inne galaktyki są podobnie stare i równie gęste Zostało to już wcześniej ujawnioneSugeruje to, że jest coś wspólnego z tymi starożytnymi fabrykami gwiazd, co sprawia, że są tak masywne. Jedno z wyjaśnień jest takie, że galaktyki te zawierają znacznie więcej ciemnej materii, niż oczekiwano, podczas gdy inna teoria sugeruje, że może czaić się w nich więcej gwiazd o małej masie niż młodsze galaktyki. Ale aby się tego dowiedzieć, potrzeba więcej pracy.
To nie pierwszy prawdziwy pierścień Einsteina zaobserwowany przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba. We wrześniu 2022 r. użytkownik Reddita odkrył Idealnie okrągły pierścień światła Z galaktyki JO418, która znajduje się około 12 miliardów lat świetlnych od Ziemi, krążąc wokół bliższej galaktyki.
Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba również wykorzystał soczewkowanie grawitacyjne do uchwycenia obrazu Najdalsza gwiazda, jaką kiedykolwiek odkryto I Jedna z najstarszych galaktyk we wszechświecie.