2022 júliusában adták ki James Webb űrteleszkóp (JWST) – A legerősebb teleszkóp, amelyet az emberiség valaha az űrbe helyezett Átadta első fényképét, egy mélymezős kép, amely galaxisok ezreit tartalmazza, amelyek közül sok olyan, mint a korai univerzumban. Sokan nem számítottak arra, hogy ezek a csavart és furcsa galaxisok milyenek lesznek.
Salvador Dali olvadt cukorkának látszó galaxisai nem reprezentálják, hogyan néznek ki ezek az objektumok az űrben; Ez egy illúzió a JWST képeken. A JWST képek másik elképesztő aspektusa, mint pl Az egyik az RX J2129 szuperhalmazból származik, Ez az, hogy több galaxis jelenik meg ugyanazon a képen több ponton. Ez megint csak egy illúzió. Ezeknek a galaxisoknak valójában nincsenek pontosan kettős elemei.
Hogyan lehetséges ez? A JWST képek két különálló aspektusa ugyanannak a jelenségnek az eredménye, amelyet gravitációs lencséknek neveznek. Több mint 100 évvel ezelőtt jósolta meg először Albert EinsteinA gravitációs lencsék munkája révén a csillagászok fontos eszközévé váltaknagyító. Ezek a torz, ismétlődő galaxisok mind a gravitációs lencsékkel ellátott objektumok példái.
Összefüggő: James Webb űrteleszkóp képei: 12 lenyűgöző kilátás univerzumunkról (galéria)
Mi az a gravitációs lencse?
(Új lapon nyílik meg)
A gravitációs lencsék Einstein elmélete által megjósolt jelenség általános relativitáselméletami arra utal gravitáció A tömeggel rendelkező testek tér és idő szövetére gyakorolt hatásából fakad, egyesülve egyetlen egységgé, amelyet téridőnek neveznek.
Gondoljunk egy rugalmas gumitáblára, amelyre különböző tömegű golyókat helyezünk. Minél nagyobb a labda tömege, annál jobban körbeveszi a gumilapot. Ugyanez igaz a téridő szövetében található nagy tömegű objektumokra is: minél nagyobb a tömeg, annál jobban elvetemül a téridő objektum, pl. galaxisok és a téridő súlyos torzulását okozó galaxishalmazok. Ez a hatás akkor válik igazán érdekessé, ha egy háttérobjektum, például csillag vagy galaxis fénye átmegy ezen a vetemedésen.
Összefüggő: A James Webb űrteleszkóp gravitációs lencsékkel figyeli a kozmikus csikóhalakat (fotó)
A fény egyenes vonalban halad, függetlenül attól, hogy a tér, amelyen áthalad, torzult-e. A tér tömeggel való megvetemedése a távoli forrásból érkező fény „elhajlását” okozza. Ennek eredményeként, amikor a fény eléri Földakkor úgy tűnik, hogy a háttérobjektum egy másik helyen van az égen.
Szélsőséges vetemedési helyzetekben, amikor a Föld és a háttérforrás közötti tárgy nagy tömegű, a fény különböző utakat jár be az objektum körül, mindegyik különböző mértékben meggörbül. Ez különböző mértékben megváltoztatja a fény által elért út hosszát, és így az érkezési idejét is. Ez azt jelenti, hogy az objektív objektum több ponton is megjelenhet egyetlen expozíció során. Ez érdekes alakzatokat eredményezhet, például kereszteket, vagy tökéletes szimmetriájú lencsék esetében egy „Einstein-gyűrűnek” nevezett fénygyűrűt, amelyek mindegyike ugyanazon objektum ismétlődő iterációiból áll.
(Új lapon nyílik meg)
A galaxishalmazok „rendetlen” formájúak, a klaszterekből hiányzik a központi eloszlás, így ha közbenső vagy lencséző objektumként működnek, a lencsézés nem tökéletes, Az Európai Űrügynökség szerint (Új lapon nyílik meg). Ez azt eredményezi, hogy a lencsés objektum torz ívként jelenik meg a lencse alakú galaxishalmaz körül, amint az a JWST mélymezős képén látható.
Ezek a lencse alakú tárgyak azonban nem csupán vizuális érdekességek. A gravitációs lencsék több szempontból is hasznosak lehetnek a csillagászok számára.
A gravitációs lencsék nemcsak a háttérobjektum fényét torzítják; Valójában fel tudja erősíteni ezt a fényt, így fokozza a rendkívül távoli objektumok, például a korai galaxisok nagyon gyenge fényét. Ennek eredményeként a gravitációs lencsék létfontosságúak a korai univerzum JWST általi vizsgálatához.
Ezen túlmenően a lencse alakú objektumok által a fény áthaladásakor létrehozott minták sokat elárulhatnak az objektumról, – magyarázza a NASA (Új lapon nyílik meg). Például a gravitációs lencsék feltárhatják, hogyan oszlik el az anyag a galaxishalmazokban és galaxisokban.
Kövess minket a Twitteren @munkavállaló (Új lapon nyílik meg) vagy tovább Facebook (Új lapon nyílik meg).
További források
Fedezze fel részletesebben a gravitációs lencséket ezzel A NASA forrásai (Új lapon nyílik meg). A Fermi National Accelerator Laboratory egy hasznos videó bemutatót is készített a gravitációs lencsékről Fermilab YouTube csatorna (Új lapon nyílik meg).
index
Kelly, szül. (2023, február 28.). Hármas látás. ESA/Webb, NASA és CSA. https://esawebb.org/images/potm2302a/ (Új lapon nyílik meg)
NASA. (2022, szeptember 30.). gravitációs lencse. Hubble webhely. https://hubblesite.org/contents/articles/gravitational-lensing#:~:text (Új lapon nyílik meg)
More Stories
A SpaceX Polaris Dawn űrszondájának legénysége a valaha volt legveszélyesebb űrsétára készül
Egy őskori tengeri tehenet evett meg egy krokodil és egy cápa a kövületek szerint
Egyforma dinoszaurusz-lábnyomokat fedeztek fel két kontinensen