Recent, o echipă internațională de astronomi a făcut o descoperire fascinantă: două galaxii aliniate în mod unic acționează împreună ca o lentilă gravitațională compusă. Acest fenomen rar oferă o nouă perspectivă asupra astronomiei și ar putea permite progrese semnificative în înțelegerea noastră a Universului. El a fost descris într-o postare pe site-ul de preprinturi arXiv.
Lentila gravitațională este un fenomen fascinant care provine din relativitatea generală a lui Albert Einstein, o teorie care explică modul în care funcționează gravitația în Univers. Conform acestei teorii, gravitația nu este pur și simplu o forță care atrage obiecte, așa cum a sugerat Isaac Newton. Este în realitate o deformare a spațiului-timp cauzată de prezența unor mase mari, precum stele, planete sau chiar galaxii. Cu alte cuvinte, spațiu-timp, structura care alcătuiește Universul, nu este o pânză fixă. Când un obiect masiv, cum ar fi o galaxie sau un grup de galaxii, este prezent, acesta creează o curbură în spațiu-timp în jurul lui, la fel ca o minge plasată în centrul unei trambuline. Această curbură influențează totul în jurul său, inclusiv lumina. Lumina urmează întotdeauna curbele spațiu-timp, ceea ce înseamnă că atunci când razele de lumină trec printr-o regiune a cosmosului în care este prezentă gravitația unei mase mari, traiectoria lor este deviată. Acest fenomen poate fi comparat cu efectul unei lentile optice, cum ar fi o lupă. Când lumina trece în apropierea unui obiect masiv (cum ar fi o galaxie), această deformare a spațiu-timpului acționează ca o lentilă gigantică care curbează lumina și o focalizează, permițând obiectelor din spatele galaxiei să fie văzute chiar și atunci când sunt prea departe pentru a fi observate. direct. De asemenea, poate produce distorsiuni de imagine: astronomii pot vedea mai multe imagini ale aceluiași obiect îndepărtat, cum ar fi un quasar, care par distorsionate și extinse în arce sau cercuri. Aceste imagini pot fi, de asemenea, împărțite în mai multe replici ale obiectului original. Acest lucru creează apoi un efect vizual surprinzător și permite oamenilor de știință să studieze obiecte foarte îndepărtate, care altfel ar fi invizibile.
Până acum, astronomii observaseră galaxii individuale care acționau ca lentile gravitaționale, dar aceste evenimente erau relativ simplu de înțeles. Cu toate acestea, recent, astronomii au identificat două galaxii care au acționat împreună ca o lentilă compusă. Alinierea perfectă a acestor două galaxii din perspectiva noastră creează o lentilă gravitațională și mai complexă. Acest fenomen are loc atunci când două galaxii masive sunt poziționate astfel încât gravitația lor să se combină pentru a distorsiona lumina unui obiect îndepărtat, în acest caz un quasar, și mai accentuat.
Sistemul observat, numit J1721+8842, a fost interpretat pentru prima dată ca efectul unei singure galaxii eliptice care îndoaie lumina unui quasar în spatele său. Cu toate acestea, în timp ce studiau datele timp de doi ani, astronomii au observat anomalii: mai multe puncte de lumină păreau a fi copii ale aceleiași surse de lumină și, la analize suplimentare, au confirmat că aceste puncte erau într-adevăr din același quasar. Această observație i-a determinat pe cercetători să emită ipoteza că două galaxii ar putea fi responsabile pentru efectul de lentilă gravitațională.
Pentru a confirma această ipoteză, astronomii au folosit date de la telescopul spațial James Webb. Acest telescop, mai puternic decât predecesorii săi, a permis cercetătorilor să observe detalii mai fine și să-și rafineze modelul. Examinând imaginile rezultate, ei au descoperit apoi un inel roșcat despre care au crezut inițial un inel Einstein, un tip de distorsiune luminoasă tipică lentilelor gravitaționale. În realitate, acest inel a fost semnătura unei a doua galaxii care a intervenit în efectul de lentilă. Acest nivel de detaliu a permis cercetătorilor să reconstruiască un model pe computer care a confirmat că cele două galaxii care interacționează gravitațional au creat o lentilă gravitațională compusă, un fenomen observat foarte rar. Acest lucru deschide noi perspective pentru astronomi, deoarece o lentilă compusă face posibilă studierea mai bună a obiectelor îndepărtate care altfel ar fi imposibil de analizat în detaliu.
Această descoperire are implicații importante pentru cosmologie. În primul rând, oferă un instrument puternic pentru studiul obiectelor îndepărtate, cum ar fi quasarii. Distorsiunea luminii face posibilă mărirea și înțelegerea mai bună a acestor obiecte situate la miliarde de ani lumină de Pământ, mult dincolo de ceea ce telescoapele actuale pot observa direct.
În plus, această observație ar putea ajuta la rezolvarea unei dezbateri științifice de lungă durată asupra constantei Hubble, o valoare cheie folosită pentru a măsura expansiunea Universului. Alinierea precisă a două galaxii în lentile gravitaționale ar putea oferi noi informații care ar permite ca această constantă să fie calculată mai fiabil. Acest lucru ar reduce incertitudinile cu privire la viteza cu care cosmosul se extinde.
