Teleskop Webba zrobił zdjęcie pierścienia Einsteina. Dzieli go od Ziemi aż 12 mld lat świetlnych
Na jednym ze zdjęć zrobionych przez Kosmiczny Teleskop Webba magistrant astronomii wypatrzył niemal idealny pierścień Einsteina. Niezwykła fotografia powstała dzięki MIRI – jednemu z czterech instrumentów badawczych, w jakie wyposażony jest teleskop.
W tym artykule:
- Pierścień odległy o 12 mld lat świetnych
- Co to jest MIRI?
- Czy Einstein przewidział istnienie pierścieni?
Odległości w kosmosie znacznie przekraczają dystanse, które możemy sobie wyobrazić. 12 mld lat świetlnych od Ziemi znajduje się galaktyka oznaczona jako SPT-S J041839-4751.8. Jej światło zaczęło podróżować w kierunku Układu Słonecznego na długo przed tym, zanim w ogóle powstała nasz planeta. Zanim dotarło do nas, musiało pokonać 1,135*1023 km.
Na swojej drodze światło to napotkało jednak pewną przeszkodę. Był to mocno zakrzywiony obszar czasoprzestrzeni. W jego środku znajdował się bardzo masywny obiekt, inna galaktyka. Poruszając się po tej wygiętej czasoprzestrzeni, światło zakrzywiło się.
Tak się złożyło, że dokładnie na linii prostej, wyznaczonej przez galaktykę SPT-S J041839-4751.8 i masywną galaktykę przed nią, znajdował się Teleskop Webba. W tym szczególnym przypadku teleskop mógł sfotografować charakterystyczny pierścień utworzony przez zakrzywione światło. Nazywa się go pierścieniem Einsteina, od nazwiska twórcy ogólnej teorii względności.
Pierścień odległy o 12 mld lat świetnych
Wiadomość o sfotografowaniu przez Teleskop Webba pięknego pierścienia Einsteina pojawiła się sześć dni temu w serwisie Reddit. Opublikował ją użytkownik o nicku Spaceguy44. Przedstawia się jako magistrant astronomii. Spaceguy44 zaznacza, że zdjęcie z Teleskopu Webba, które pokazał, zostało przez niego pokolorowane. Dzięki temu pierścień Einsteina uwidocznił się w pełnej krasie.
– Galaktyka SPT-S J041839-4751.8 znajduje się dokładnie za masywną galaktyką przed nią. Nie bylibyśmy jej w stanie zobaczyć, gdyby nie to, że grawitacja zakrzywia światło – napisał Spaceguy44. – Gdyby nie efekt soczewkowania grawitacyjnego (czyli zakrzywienia promieni świetlnych w polu grawitacyjnym, co powoduje pojaśnienie światła i powiększenie obrazu – przyp. red.), galaktyka wyglądałaby prawdopodobnie tak samo, jak większość odległych galaktyk. Czyli byłaby małą plamką światła – dodał.
Co to jest MIRI?
Fotografia powstała dzięki instrumentowi badawczemu MIRI. To jedno z czterech urządzeń naukowych, w jakie wyposażony jest Teleskop Webba. MIRI jest spektrografem i kamerą w jednym. Pracuje w temperaturze zaledwie minus 266 st. C, czyli tylko siedem stopni powyżej zera bezwzględnego.
Co ciekawe, ten sam pierścień Einsteina sfotografował w sierpniu również inny instrument Webba. Zdjęcie wykonane przez kamerę bliskiej podczerwieni NIRCam nie było jednak tak spektakularne.
Czy Einstein przewidział istnienie pierścieni?
Tego, że światło może zakrzywiać się w polu grawitacyjnym, Albert Einstein domyślił się już w 1912 roku. Czyli cztery lata przed opublikowaniem przełomowej pracy opisującej ogólną teorię względności. Dwanaście lat później, w 1924 r., rosyjski fizyk Oriest Chwolson opisał szczególny przypadek, gdy źródło światła, obiekt działający jak soczewka grawitacyjna i obserwator będą znajdować się niemal w jednej linii. Chwolson przewidział, że doprowadzi to do powstania świetlnego „efektu halo”.
Była to jednak tylko teoria. „Nie ma nadziei na zaobserwowanie tego fenomenu bezpośrednio” – pisał Einstein w 1936 r. Rozważał bowiem światło gwiazdy, które byłby trudne do uchwycenia. I chociaż się pomylił, to jednak zadanie faktycznie było wyjątkowo trudne. Pierwszy kompletny pierścień Einsteina został odkryty dopiero w 1998 r. z pomocą Teleskopu Hubble’a.
Dziesięć lat później, w 2008 r., za pomocą tego samego teleskopu sfotografowano jeszcze bardziej zdumiewający fenomen – podwójny pierścień Einsteina w systemie SDSSJ0946+1006. Utworzyły go trzy galaktyki ułożone w linii prostej, odległe odpowiednio o 3, 6 i 11 mld lat świetlnych. Jeden z astronomów, którzy dokonali tamtego odkrycia, porównał je do „trafienia głównej wygranej na loterii”.
Źródła: ScienceAlert, Reddit, Astronomia.pl.
Nasz ekspert
Magdalena Salik
Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com