Ống kính hấp dẫn gần hoàn hảo của Einstein Einstein Vòng đai. Tín dụng hình ảnh: ESO / VLT. Nhấn vào đây để phóng to.
Đây là năm Einstein Einstein. Một trăm năm trước, một thư ký bằng sáng chế Thụy Sĩ ít được biết đến trong những năm đầu của sự nghiệp khoa học đã phải đối mặt với một loạt các nghịch lý liên quan đến thời gian và không gian, năng lượng và vật chất. Được ban tặng một trực giác sâu sắc và trí tưởng tượng mạnh mẽ, Albert A. Einstein đã thoát ra khỏi sự mơ hồ để trình bày một cách nhìn hoàn toàn mới về hiện tượng tự nhiên. Einstein đã cho chúng ta thấy tất cả thời gian có rất ít liên quan đến đồng hồ, năng lượng ít liên quan đến số lượng và nhiều hơn về chất lượng, không gian không chỉ là một hộp vuông lớn để đặt vật liệu vào, vật chất và năng lượng là hai mặt của cùng một đồng tiền vũ trụ và lực hấp dẫn có ảnh hưởng sâu sắc đến mọi thứ - ánh sáng, vật chất, thời gian và không gian.
Ngày nay chúng ta sử dụng tất cả những nguyên tắc này? đã phát âm từ một thế kỷ trước - để thăm dò những điều xa vời nhất trong Vũ trụ. Do cuộc điều tra của Einstein về hiệu ứng quang điện, giờ đây chúng ta đã hiểu tại sao ánh sáng không liên tục mà tò mò đánh đố với những vạch sáng và tối cho chúng ta biết khi nào ánh sáng đó được phát ra, thứ gì phát ra nó. và các loại điều chạm vào nó trong chuyến đi của nó. Do Einstein, hiểu biết sâu sắc về sự chuyển đổi khối lượng và năng lượng, giờ đây chúng ta đã hiểu được mặt trời ở xa chiếu sáng vũ trụ như thế nào và từ trường mạnh như thế nào quất các hạt lên tới tốc độ khủng khiếp sau đó rơi xuống bầu khí quyển Trái đất. Và bởi vì trọng lực bây giờ được hiểu là ảnh hưởng đến mọi thứ, chúng ta đã học được cách các vật thể ở xa có thể thu và tập trung ánh sáng từ các vật thể xa hơn.
Mặc dù chúng ta vẫn chưa tìm thấy một ví dụ hoàn hảo về thấu kính hấp dẫn trong Vũ trụ, ngày nay chúng ta đã tiến gần hơn đến lý tưởng đó. Trong một bài báo có tựa đề Discovery Discovery về một chiếc Einstein có độ dịch chuyển cao màu đỏ được xuất bản vào ngày 27 tháng 4 năm 2005, Remi Cabanac của Kính viễn vọng Canada-Pháp-Hawaii, ở Hawaii và các cộng sự đã báo cáo về việc phát hiện ra một chiếc nhẫn Einstein được sản xuất bởi một khối lớn ( và dường như bị cô lập) thiên hà hình elip. Trước phát hiện này, chiếc nhẫn Einstein hoàn chỉnh nhất được phát hiện đã được ghi nhận vào năm 1996 bởi S.J. Warren của Đại học Hoàng gia ở London. Vòng đó - cũng là một trong số ít có thể nhìn thấy trong ánh sáng quang học - nhỏ hơn một nửa vòng tròn trong chu vi (170 độ).
Remi Cabanac giải thích rằng ông Ra đã phát hiện ra hệ thống trong khi quan sát tại Kính viễn vọng rất lớn của Đài thiên văn Nam châu Âu ở Chile với một máy chụp ảnh quang phổ có tên là FORS1. Remi nói rằng ông đã hoàn thành các phản ứng của mình với tư cách là một nhà thiên văn học dịch vụ, theo quan sát của Helmut Jerjen (đồng tác giả của bài báo) thực hiện hình ảnh sâu sắc về các thiên hà lùn gần đó ở vùng ngoại ô của cụm thiên hà nổi tiếng gần đó ở Fornax. Remi tiếp tục nói rằng mắt của anh ấy bị thu hút bởi vòng cung sáng rất khác thường ở phía tây bắc của cánh đồng, tôi biết đó là một điều khá tuyệt vời bởi vì các vòng cung thấu kính thường rất mờ và tôi đang quan sát trong dải màu đỏ trong khi các vòng cung thường có màu xanh lam .
Để xác nhận sự nghi ngờ của mình về một khám phá mới, Remi đã đến cơ sở dữ liệu thiên văn nhưng không có gì tồn tại dưới tọa độ. Sau đó Remi đã tham khảo ý kiến với Chris Chris Lidman (một đồng tác giả và chuyên gia về ống kính khác) và cho anh ta xem hình ảnh. Anh ấy không thể tin rằng ban đầu nó là một ống kính bởi vì nó rất sáng và dễ thấy, Chris nghĩ rằng nó có thể là một vật phẩm trên hình ảnh. Với sự hỗ trợ của Chris, Remi Đời đã áp dụng cho theo dõi quang phổ và nhận ra rằng nó vừa là một thấu kính hấp dẫn thực sự vừa là một khám phá rất có ý nghĩa, bởi vì nguồn nền được khuếch đại cao và rất xa.
Theo tờ báo, chiếc nhẫn ghi một vòng tròn hình chữ nhật của C có hình chữ nhật 270 độ với chu vi gần hoàn chỉnh với bán kính rõ ràng hơn 1 3/4 giây giây - gần bằng kích thước của hình ảnh ảo ảo của một ngôi sao nhìn thấy tại công suất cao thông qua một kính thiên văn nghiệp dư nhỏ. Thiên hà thấu kính là một hình elip khổng lồ tương tự M87 trong cụm Virgo-Coma. Thấu kính nằm cách xa 7 tỷ năm ánh sáng theo hướng của chòm sao Fornax (có thể nhìn thấy từ bán cầu bắc ôn đới ấm áp hơn và bầu trời nam bán cầu). Thiên hà nguồn có sự thay đổi màu đỏ là 3,77 - cho thấy khoảng cách suy thoái khoảng 11 BLY. Thiên hà nguồn và ống kính đã nhận được chỉ định FOR J0332-3557 3h32m59s, -35d57m51s và nằm gần cụm thiên hà Fornax - nhưng vượt xa về mặt không gian thực.
Điều làm cho khám phá đặc biệt này trở nên thú vị về mặt thiên văn học là thực tế là thiên hà thấu kính rất lớn, đang trong thời kỳ sinh ra sao, nằm ở khoảng cách rất xa so với Trái đất và có thể bị cô lập khỏi các thiên hà cụm khác. không gian địa phương. Trong khi đó, thiên hà nguồn sáng hơn đáng kể (bằng một cường độ sao tuyệt đối) so với các thiên hà phá vỡ Lyman khác (các thiên hà dịch chuyển Lyman Break ở 912 angstroms thành phần nhìn thấy của quang phổ), rất kém trong quang phổ vạch phát xạ, và gần đây đã có hoàn thành một chu kỳ sinh sao nhanh chóng (Ngôi sao starburst '). Tất cả các yếu tố này kết hợp có nghĩa là FOR J0332 có thể cung cấp nhiều dữ liệu liên quan đến sự hình thành thiên hà trước thời đại lạm phát hiện tại của Vũ trụ.
Theo nhóm khoa học, một trong những vấn đề quan trọng trong sự hình thành thiên hà trong khuôn khổ cấu trúc cấu trúc LCDM (Lambda Cold Dark Matter) hiện tại là lịch sử lắp ráp hàng loạt của các thiên hà. Suy nghĩ hiện tại là các thiên hà tích tụ khối lượng quầng - khối lượng hình cầu khổng lồ của vật chất có độ sáng thấp xung quanh lõi thiên hà - trước khi hình thành sao thực sự phát triển. Một cách để nghiên cứu ý tưởng này là xác định tỷ lệ khối lượng ánh sáng thay đổi theo thời gian như thế nào khi các thiên hà phát triển theo thời gian. . Nhưng để làm được điều đó, bạn cần lấy mẫu khối lượng và độ chói của càng nhiều thiên hà càng tốt, trong nhiều loại khác nhau, trong phạm vi không gian và thời gian rộng nhất có thể.
Việc phát hiện ra FOR J0332 - và ba vật thể vòng Einstein khác - giúp các nhà thiên văn học bằng cách thêm các ví dụ về các thiên hà thường không thể phát hiện được ở khoảng cách lớn. Từ bài báo, các cuộc khảo sát sâu khác nhau đã phát hiện ra các quần thể thiên hà khác nhau, nhưng các tiêu chí lựa chọn đã tạo ra các mẫu thiên vị: Các mẫu được chọn bằng UV và dải hẹp rất nhạy cảm với các thiên hà hình thành sao chủ động và thiên vị so với các hệ thống tiến hóa, hoạt động trong khi milimet và các khảo sát cận hồng ngoại chọn các thiên hà đầy sao bụi và các thiên hà rất đỏ tương ứng.
Chúng ta có thể rút ra kết luận gì dựa trên khám phá này?
Remi nhấn mạnh tầm quan trọng của phát hiện này bằng cách nói rằng Nguồn được khuếch đại bởi ống kính là thiên hà có độ chói rõ ràng sáng nhất từng được phát hiện ở khoảng cách như vậy. Nó sẽ cung cấp cho chúng ta thông tin độc đáo về các điều kiện vật lý phổ biến trong môi trường liên sao khi vũ trụ chỉ còn 12% so với thời đại hiện tại. Hình dạng của nguồn cũng rất quan trọng vì nó cho khối lượng trong ống kính với độ dịch chuyển z = 1. Chỉ một số ít các vòng Einstein đã được phát hiện tại dịch chuyển đỏ cao như vậy. Nó sẽ đưa ra một phép đo quan trọng về cách khối thiên hà hình elip phát triển qua thời gian.
Viết bởi Jeff Barbour
