عدسة الجاذبية خماسية الكوازار. اضغط للتكبير
أقوى التلسكوبات في الكون هي المجرات القريبة نسبيًا ، والتي تشوه وتركز ضوء الأجسام البعيدة. عدسات الجاذبية ، التي تحدث بشكل عشوائي ، هي نعمة لعلماء الفلك لأنها تسمح للتلسكوبات القوية ، مثل هابل ، بالنظر إلى أبعد من ذلك في الكون. صورة هابل هذه هي "الكوازار الخماسي" الأول على الإطلاق ، حيث تركز المجرة بأكملها بشكل مثالي على الكوازار البعيدة - التي تقع على بعد 12 مليار سنة ضوئية.
التقط تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا أول صورة على الإطلاق لمجموعة من خمس صور تشبه النجوم لكوازار واحد بعيد.
يتم إنتاج تأثير الصورة المتعددة الظاهر في صورة هابل من خلال عملية تسمى العدسة التثاقلية ، حيث ينحني مجال الجاذبية لكائن ضخم - في هذه الحالة ، مجموعة من المجرات - ويضخم الضوء من جسم ما - في هذه الحالة ، الكوازار - خلفه.
على الرغم من أن العديد من الأمثلة على العدسات الجاذبية قد لوحظت ، فإن "الكوازار الخماسي" هذا هو الحالة الوحيدة حتى الآن التي يتم فيها إنتاج صور كوازار متعددة من قبل مجموعة مجرة كاملة تعمل كعدسة جاذبية.
الكوازار الخلفي هو النواة اللامعة للمجرة. وهي مدعومة بثقب أسود ، يلتهم الغاز والغبار ويخلق دفعة من الضوء في هذه العملية. عندما يمر ضوء الكوازار عبر مجال الجاذبية لكتلة المجرة التي تقع بيننا وبين الكوازار ، ينحني الضوء عن طريق مجال الجاذبية الملتوية في الفضاء بحيث يتم إنتاج خمس صور منفصلة للجسم حول مركز الكتلة. يتم تضمين صورة الكوازار الخامسة إلى يمين قلب المجرة المركزية في الكتلة. تُنشئ الكتلة أيضًا شبكة نسيجية من صور المجرات البعيدة الأخرى التي يتم جذبها بشكل جاذبية إلى أقواس.
تُعرف مجموعة المجرات التي تنشئ العدسة باسم SDSS J1004 + 4112 وتم اكتشافها في Sloan Digital Sky Survey. وهي واحدة من أكثر المجموعات البعيدة المعروفة (على بعد سبعة مليارات سنة ضوئية) ، وينظر إليها كما ظهرت عندما كان الكون نصف عمره الحالي.
تظهر البيانات الطيفية المأخوذة باستخدام تلسكوب Keck I 10 أمتار أن هذه صور للمجرة نفسها. تتطابق النتائج الطيفية مع تلك التي يستنتجها نموذج العدسة بناءً فقط على مواضع الصورة وقياسات الضوء المنبعث من الكوازار.
ستنتج العدسة التثاقلية دائمًا عددًا فرديًا من الصور ذات العدسة ، ولكن صورة واحدة عادة ما تكون ضعيفة جدًا ومدمجة بعمق في ضوء جسم العدسة نفسها. على الرغم من أن الملاحظات السابقة لـ SDSS J1004 + 4112 قد كشفت عن أربعة من صور هذا النظام ، فإن رؤية هابل الحادة والتضخم العالي لهذه العدسة الجاذبية تتحد لوضع صورة خامسة بعيدًا بما يكفي عن قلب مجرة التصوير المركزية لجعلها مرئية كما حسنا.
تقع المجرة التي تستضيف الكوازار الخلفية على مسافة 10 مليار سنة ضوئية. يمكن رؤية مجرة مضيف الكوازار في الصورة كأقواس حمراء باهتة متعددة. هذه هي أكبر مجرة مضيفة كوازار على الإطلاق.
تُظهر صورة هابل أيضًا عددًا كبيرًا من الأقواس الممتدة التي تعد أكثر المجرات البعيدة خلف الكتلة ، وينقسم كل منها إلى عدة صور مشوهة. أبعد مجرة تم تحديدها وتأكيدها حتى الآن تبعد 12 مليار سنة ضوئية (مقابل 1.8 مليار سنة فقط بعد الانفجار العظيم).
بمقارنة هذه الصورة مع صورة الكتلة التي تم الحصول عليها باستخدام هابل قبل عام ، اكتشف الباحثون حدثًا نادرًا - انفجار مستعر أعظم في إحدى المجرات العنقودية. انفجرت المستعر الأعظم قبل سبعة مليارات سنة ، ويتم استخدام البيانات ، جنبًا إلى جنب مع مشاهدات المستعرات العظمى الأخرى ، في محاولة لإعادة بناء كيفية إثراء الكون بعناصر ثقيلة من خلال هذه الانفجارات.
المصدر الأصلي: نشرة هابل الإخبارية
