В том, что является первым открытием зигзагообразной линзы Эйнштейна во Вселенной, группа международных астрономов обнаружила две галактики, которые выровнены таким образом, что их гравитация действует как составная линза. Результаты работы группы были загружены в архив препринтов arXiv.
Предыдущие исследования выявили многочисленные примеры галактик или скоплений галактик, искривляющих свет в соответствии с закономерностями, предсказанными общей теорией относительности Эйнштейна. Некоторые из этих небесных сущностей действуют как несовершенные линзы, создавая завораживающие искажения в свете от объектов, находящихся за ними. Исследователи заметили, что эллиптические галактики могут действовать как линзы, усиливая свет объектов, находящихся за ними.
Согласно последнему исследованию, открытие представляет собой «чрезвычайно редкую конфигурацию линзирования». Исследователи утверждают: «Два из шести множественных изображений отклоняются в противоположных направлениях, проходя мимо первой линзовой галактики с одной стороны, а второе — с другой стороны — оптические пути образуют зигзаги между двумя дефлекторами».
Наука, лежащая в основе составных линз
Составная линза состоит из двух линз. Искусственные линзы сплавлены вместе, чтобы противодействовать рассеиванию света друг друга. В астрономии составная линза может образоваться естественным образом, когда две галактики идеально выстраиваются в ряд, объединяя свои гравитационные эффекты.
Когда исследователи впервые обнаружили систему J1721+8842, они думали, что одна эллиптическая галактика преломляет свет от квазара позади нее. Однако после анализа данных за два года они заметили изменения в изображении квазара и обнаружили небольшие световые пятна, которые, казалось, были дубликатами из одного источника.
Эта редкая установка позволила исследователям использовать два ключевых метода для изучения Вселенной: космографию с задержкой по времени и линзирование с двумя источниками и плоскостью. Более детальный анализ показал, что шесть световых пятен соответствовали основному квартету, что подтверждает, что все они произошли из одного источника. Более ранние исследования предполагали, что такое изображение могло быть результатом естественной составной линзы.
Используя данные с космического телескопа Джеймса Уэбба , команда обнаружила, что красноватое кольцо, которое изначально считалось кольцом Эйнштейна, на самом деле было второй линзирующей галактикой. Затем астрономы создали компьютерную модель, чтобы подтвердить, что наблюдение действительно было составной линзой.
Разрешение спора о постоянной Хаббла
Теперь команда полагает, что это открытие может помочь другим исследователям уточнить расчеты постоянной Хаббла, потенциально разрешив продолжающийся спор о ее истинном значении.
«Мы ожидаем жестких ограничений на постоянную Хаббла и уравнение состояния темной энергии, объединив эти два зонда в одной системе», — отмечается в исследовании.
Космолог Томас Коллетт из Портсмутского университета добавил , что истинная ценность этих линзированных квазаров заключается в их способности проверять, соответствует ли скорость расширения Вселенной космологической модели.
Однако он также отметил, что эти вычисления чрезвычайно сложны и, вероятно, на их завершение уйдет больше года, поскольку команда работает над извлечением данных из сложных изображений J1721+8842.