Огромный кластер галактик искажает пространство-время на этом снимке Хаббла

Дядя Влад

Каждую неделю ученые, использующие космический телескоп Хаббла, делятся изображением этого любимого образца космической техники, и изображение этой недели показывает жизненно важное астрономическое явление в действии. В то время как космические телескопы могут наблюдать за очень удаленными объектами, если они достаточно яркие, во Вселенной все еще слишком далеко для наблюдения, поэтому исследователи используют естественное явление, называемое гравитационным линзированием .

Гравитационное линзирование происходит, когда объект, такой как галактика или скопление галактик, имеет настолько большую массу, что заметно искривляет пространство-время. Все, что имеет массу, несколько искривляет пространство-время, но обычно этот эффект настолько мал, что практически незаметен. Но когда объект представляет собой что-то с такой же массой, как большая галактика или даже набор галактик, тогда это искривление может быть достаточно значительным, чтобы мы могли его наблюдать.

Эта деформация может иметь очень полезные эффекты, поскольку она искажает свет, исходящий от удаленных объектов. Если массивное скопление галактик находится между нами и слабой далекой галактикой, то эффект гравитационного линзирования может действовать как увеличительное стекло, делая свет от объекта на заднем плане ярче. Это позволяет астрономам увидеть некоторые из самых далеких и, следовательно , одни из самых старых галактик во Вселенной.

Массивное скопление галактик в созвездии Кита возвышается над центром этого изображения, полученного космическим телескопом Хаббл НАСА/ЕКА. На этом изображении безмятежная коллекция эллиптических и спиральных галактик, но галактики, окружающие центральное скопление, которое называется SPT-CL J0019-2026, кажутся вытянутыми в яркие дуги, как если бы они были искажены гигантским увеличительным стеклом. Это космическое искажение называется гравитационным линзированием, и оно возникает, когда массивный объект, такой как скопление галактик, имеет достаточно мощное гравитационное поле, чтобы искажать и увеличивать свет от фоновых объектов.
Массивное скопление галактик в созвездии Кита доминирует над центром этого изображения, полученного НАСА/Европейским космическим телескопом Хаббла. ЕКА/Хаббл и НАСА, Х. Эбелинг

На этом изображении Хаббла скопление галактик SPT-CL J0019-2026 находится в центре. Расположенное на расстоянии 4,6 миллиарда световых лет, именно масса этого огромного скопления создает эффект линзы, и вы можете видеть, что свет от галактик вокруг центрального скопления вытягивается в вытянутые формы в результате линзирования. Без эффекта линзы эти фоновые галактики были бы слишком далеко, чтобы их можно было увидеть, поэтому, воспользовавшись эффектом линзы, Хаббл может видеть еще дальше в космос.

Это изображение было взято в качестве «бонуса» в рамках проекта по заполнению пробелов. Телескопы, подобные Хабблу, получают гораздо больше заявок от ученых, которые хотят их использовать, чем может вместить, поэтому время на телескопе очень ценно. Но иногда между различными наблюдениями с помощью телескопа возникают небольшие промежутки, и исследователи максимально используют это свободное время, используя его для наблюдения за интересными объектами, такими как это скопление галактик.