Команда астрономов, работающая с массивом телескопов ALMA в чилийской пустыне Атакама запечатлела образ отдалённой галактики. На снимке звёздная система представляет собой горящее кольцо: такую необычную конфигурацию исходящему от галактики свету придала гравитационная линза.
Структура на снимке выглядит именно так (хотя на самом деле имеет другую форму) из-за редкого выравнивания двух массивных галактик и является наглядным примером гравитационного микролинзирования — явления, описанного Общей теорией относительности Альберта Эйнштейна.
Гравитационное линзирование наблюдается, когда массивная галактика или скопление галактик преломляет свет, испускаемый более отдаленными от Земли объектами. Такое выравнивание скоплений небесных тел позволяет учёным дополнительно увеличить образы далёких звёзд и галактик, используя этот эффект в качестве природной телескопии.
Тем не менее, образы объектов, чей свет прошёл через гравитационную линзу, проявляются для земного наблюдателя в несколько искажённом виде. В случае нового исследования галактика SDP.81 и её линза оказались выровнены столь редким образом, что свет от далёкого объекта предстал перед астрономами в виде почти идеального кольца.
Изначально SDP.81 была обнаружена космическим телескопом "Гершель" (Herschel Space Observatory). Учёные установили, что эта галактика отличается активным звездообразованием и располагается в 12 миллиардах световых лет от Земли, то есть она сформровалась, когда возраст Вселенной составлял всего 15% от сегодняшнего — 13,8 миллиарда лет. Что же касается галактики, выполняющей роль гравитационной линзы, то она удалена всего на 4 миллиарда световых лет от Земли.
"Гравитационное линзирование используется в астрономии для изучения очень далёких объектов молодой Вселенной, поскольку этот эффект позволяет увидеть намного больше, чем обычные наземные телескопы и космические обсерватории. Благодаря телескопам ALMA и необычному выравниванию космических объектов учёные теперь смогут восстановить истинный образ далёкой галактики", — рассказывает ведущий автор исследования Кэтрин Влахакис (Catherine Vlahakis), постоянный научный сотрудник обсерватории ALMA.
Новые снимки галактики SDP.81 были сделаны в октябре 2014 года в рамках тестирования возможностей новых телескопов с высокой разрешающей способностью. Повышенная чёткость космических снимков обеспечивается максимальным удалением друг от друга радиоантенн — почти на 15 километров.
Максимального разрешения снимков объекта SDP.81 в 23 угловых миллисекунды удалось достичь, наблюдая за ярким светом, излучаемым космической пылью в далёкой галактике. Эти изображения помогают определить структуру звёздной системы. Снимки с меньшим разрешением позволили также выявить слабые молекулярные подписи оксида углерода и воды, то есть поставили другую важную информацию о SDP.81.
Как рассказывается в пресс-релизе обсерватории, эта галактика является одним из пяти объектов, выбранных для наблюдений в режиме тестирования новых возможностей радиотелескопов. Также учёные исследуют протопланетный диск HL Tau, астероид Юнона, звезду Мира и квазар 3C138. Отчётный документ о кольце Эйнштейна будет опубликован в издании Astrophysical Journal Letters.
Animation of a Gravitational Lens Creating an Einstein Ring from NRAO Outreach on Vimeo.
