Квазари підтверджують теорію гравітаційної лінзи

Виявляється, що світло у космосі згинається і зорово сприймається як посилене – так як це передбачив Ейнштейн.

Відкриття ученими ледь видимих 200 тис. віддалених квазарів остаточно підтверджує теорію, що її встановив Ейнштейн більше ніж 90 років тому.

Згідно уявленню Ейнштейна про Всесвіт, масові викривлення здійснює оточуючий космос. Світло від віддаленої зірки у космосі рухається по прямій лінії, але оскільки ця лінія злегка згинається навколо важких об'єктів, як наприклад галактики, з Землі положення зірки бачиться зміщеним (дивіться зображення). Цей ефект, що описаний як гравітаційна лінза, неодноразово підтверджений спостереженнями.

Але світло, що згинається - це тільки частина історії. Лінзи також збільшують зображення, і астрономи шукали космічне посилення віддалених об'єктів протягом десятиліть. "Ніхто не був здібний надійно встановити частку збільшення сигналу гравітаційною лінзою," відзначив Риан Скрантон\Ryan Scranton, астрофізик з Пітсбургського Університету, штату Пенсільванія. Скрантон вів проект від Apache Point Observatory із Санспота, Нью-Мехіко, що є основою для більш ширшого проекту під назвою Sloan Digital Sky Survey (SDSS), що українською приблизно перекладається як „Цифровий Огляд Неба”.

Їх результати, які показують прояснення віддалених об'єктів порядку 1%, були прийняті для публікації в Astrophysical Journal*.

Відкриття також підтверджує, що Всесвіт повний темної речовини, говорить Боб Nichol, співробітник SDSS від Портсмутського Університету, Велика Британія. Більш ніж 80% маси у Всесвіті, як вважають, є темною речовиною - невидимий матеріалом, який, здається, утримує галактики разом. Кількість збільшення, поміченого командою SDSS, відмінно пов'язується із моделями потоків темної речовини, що передбачувалися.

Яскрава зірка

Квазари, що спостережувалися проектом SDSS, знаходяться на відстані близько 10 мільярдів світлових років. Вони одні із найяскравіших об'єктів у Всесвіті, і, як думають, є віддаленими галактиками, які мають у своєму центрі супермасивну чорну діру. Прискорення речовини у русі до чорної діри супроводжується потужним радіоактивним випромінюванням, яке може бути помічене із Землі.

Квазари - це ідеальний шлях для спостереження за космічним посиленням, тому що вони є достатньо віддалені, щоб зігнути їх світло багатьом масивними об’єктами, перш ніж вони досягнуть Землі. За словами Ніколь\Nichol, "Світло від цих квазарів мандрує до нас по дуже вибоїстій дорозі”. Вони також виробляють достатньо для учених світла, аби досить точно заміряти маленькі зміни їх яскравості.

На схемі показано, як працює гравітаційна лінза: Світло від віддаленого квазара відхилюється гравітаційним полем галактики, що лежить близько від видимої від Землі лінії до квазара. У результаті здаються більш видимими яскравіші, і багатократні зображення квазара. Зображення, одержане на Гаваях японським телескопом Subaru, показує чотири образи окремого віддаленого квазара (синій) сформованих навколо центрального бразу еліпсоподібної галактики (червоний), яка діє як гравітаційна лінза.

Попередні групи були спроможні замірювати прояснення набагато менше від того що давали квазари. Але ті результати показали прояснення, яке було надто велике, щоб відповідати ідеям Ейнштейна або моделі темної речовини. У результаті багато думали, що результати були спотворені помилками у чутливих вимірюваннях.

Тепер, коли, здається зрозуміло. "Наше вимірювання погоджується з тим, що говорить нам решта частини Всесвіту, і бурчання розбіжності вирішене", говорить Скрантон. Як відзначив член команди дослідників Гордон Річардс\Gordon Richards із Прістонського Університету, Нью-Джерсі, „Використання величезного зразка квазарів було ключем до згладжування цих помилок”.

Команда сподівається використовувати космічне збільшення, щоб вивчати, як галактики і темна речовина взаємодіють одне з одним одним.

Mark Peplow