Już w 1979 roku astronomowie zauważyli na niebie dwa prawie identyczne kwazary, które wydawały się blisko siebie. Te tak zwane „bliźniacze kwazary” są w rzeczywistości oddzielnymi obrazami tego samego obiektu. Jeszcze bardziej intrygujące: ścieżki światła, które utworzyły każdy obraz, przeszły przez różne części gromady. Jedna ścieżka trwała nieco dłużej niż druga. Oznaczało to, że migotanie na jednym zdjęciu kwazara wystąpiło 14 miesięcy później na drugim. Powód? Rozkład masy gromady utworzył soczewkę, która zniekształciła światło i drastycznie wpłynęła na obie ścieżki.
Dopiero w 2022 roku, zespół astronomów z Uniwersytetu w Walencji poinformował o badaniu podobnego efektu z innym odległym kwazarem. Spędzili czternaście lat mierząc jeszcze dłuższe opóźnienie między wielokrotnymi obrazami ich docelowego kwazara. Gromada galaktyk SDSS J1004+4112 odgrywa rolę w opóźnieniu. Kombinacja galaktyk i ciemnej materii w gromadzie naprawdę oplata światło kwazara, gdy przez nie przechodzi. To powoduje, że światło porusza się różnymi trajektoriami przez soczewkę grawitacyjną. Rezultatem jest ten sam dziwny efekt opóźniony w czasie.
loan Digital Sky Survey po raz pierwszy odkrył gromadę SDSS J1004+4112. Teleskop Kosmiczny Hubble’a sfotografował go w 2006 roku. Był to pierwszy obraz pojedynczego kwazara, w którym jego światło zostało podzielone na pięć obrazów przez soczewkowanie.
Szybki przewodnik graficzny po soczewkowaniu kwazara
Soczewkowanie grawitacyjne tworzy efekt optyczny, gdy światło przechodzi przez obszar przestrzeni z silnym wpływem grawitacyjnym.
Co opóźnienia czasowe mówią astronomom?
Obserwowane opóźnienie czasowe rzuca przed astronomami kilka interesujących wskazówek na temat soczewkowania gromad. Gromady galaktyk są zdumiewająco masywne i są największymi grawitacyjnie związanymi strukturami, jakie znamy we wszechświecie. Niektóre zawierają tysiące galaktyk. Połączona grawitacja galaktyk plus wymieszana ciemna materia w gromadzie może splątać światło z bardziej odległych obiektów, gdy przechodzi przez gromadę lub w jej pobliżu. Okazuje się, że masa całej „rzeczy” w skupisku jest nierównomiernie rozłożona. To może wpłynąć na ścieżkę światła przez gromadę.
Tak więc astronomowie potrzebują wszystkich danych, jakie mogą uzyskać na temat rozmieszczenia materii w gromadzie. Obejmuje to ciemną materię. To wszystko pomaga im zrozumieć, jak wpływa to na drogę światła z odległego kwazara. „Pomiar tych opóźnień czasowych pomaga lepiej zrozumieć właściwości galaktyk i gromad galaktyk, ich masę i rozkład, a także dostarcza nowych danych do oszacowania stałej Hubble’a” – powiedział Lozano.
Zrozumienie rozkładu masy w klastrach soczewkowych
Oprócz rozkładu masy, dane obserwacyjne pomagają również zrozumieć inne cechy gromady soczewkowania, powiedziała Raquel Fores Toribio, doktorantka na Uniwersytecie.
Dodała, że obliczenie opóźnienia czasowego umożliwia także inne odkrycia, w tym rozkład gwiazd i innych obiektów w przestrzeni między galaktykami w gromadzie. Ponadto pomoże astronomom obliczyć rozmiar dysku akrecyjnego odległego kwazara.
Niedawno opublikowany artykuł opisuje wykorzystanie przez zespół nowych krzywych jasności dla czterech jasnych obrazów systemu soczewkowania grawitacyjnego SDSS J1004+4112. Obserwacje miały miejsce przez 14,5 roku na 1,2-metrowym teleskopie znajdującym się w Obserwatorium Freda Lawrence’a Whipple’a (FLWO, USA), we współpracy z naukowcami z Ohio State University (USA).
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
