Yerçekimi merceğiyle büyütülmüş uzak galaksi
2012.2.2: Hubble Uzay Teleskobu'nun yardımıyla, bir gökbilimci ekibi, neredeyse 90 ° uzunluğunda bir mercek yayı oluşturan dikkate değer bir kütleçekimsel mercekleme vakası (RCS2032727-132623 gökada kümesi) aldı. Yerçekimi lenslerinin yardımı olmadan Hubble, yaklaşık 10 milyar ışıkyılı uzaklıktaki arka plandaki galaksinin bu kadar çok detayını kesinlikle elde edemezdi.
Bu yerçekimi merceğinin orijinal görüntüsü:
Hubble tarafından alınan yerçekimi mercek arkı:
Uzaydaki doğal "lenslerin" yardımı sayesinde, NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu en parlak "yakınlaştırılmış" galaksileri yakın mesafeden gözlemlemek için eşsiz bir fırsat elde etti.
Bu gözlem, evren yaşının yalnızca 1 / 3'ü iken galaksilerin yıldız oluşumunda nasıl geliştiğini incelemek için son derece nadir bir fırsat sunuyor.
Genel görelilik teorisine göre, büyük kütleli gök cisimleri çevreleyen uzay-zamanı bükebilir. Kütle ne kadar büyükse, etki o kadar barizdir. Güneş, kara delikler veya galaksi kümelerinin tamamı gibi. Bu bölgeden geçen çok uzak bir arka plandaki galaksiden gelen ışık, dev bir mercek gibi bükülerek, büyütülmüş, çarpık ve parlak bir görüntü oluşturacak. Bu yerçekimi merceğidir. Yerçekimi lenslerinin yardımı olmadan Hubble, yaklaşık 10 milyar ışıkyılı uzaklıktaki arka plandaki galaksinin (kırmızıya kayma z = 1.701) bu kadar çok detayını kesinlikle elde edemezdi.
NASAnın Greenbelt, Marylanddeki Goddard Uzay Uçuş Merkezinden Jane Rigby (kadın) liderliğindeki bir gökbilimci ekibi, Hubble Uzay Teleskobunu kullanarak olağanüstü bir yerçekimsel mercekleme vakasını fotoğraflamak için kullandı RCS2032727-132623 galaksi kümesi (z = 0.564), oluşturduğu lens yayı neredeyse 90 ° uzunluğundadır.
Araştırma raporu Astrophysical Journal tarafından kabul edildi ve baş yazar, Chicago Üniversitesi, Kavli Kozmofizik Enstitüsü'nden Keren Sharon (kadın). Profesör Michael Gladders ve yüksek lisans öğrencisi Eva Wuyts (kadın) da raporun kilit yazarları. Resimde: Yerçekimi lens arkının analizi PDF Şekil 1
Yerçekimsel mercekleme, galaksilerin 10 milyar yıl öncesinden şu an olduğumuza nasıl evrimleştiğini anlamamıza yardımcı oluyor. Komşu galaksilerin çoğu olgunlaştı ve yıldız oluşum aşamasının sonundayken; uzak galaksiler bize erken evrenin tarihini anlatırken, evrenin ilk dönemlerinden gelen ışık artık nihayet dünyaya ulaştı. Bununla birlikte, çok uzak galaksiler sadece çok karanlık değil, aynı zamanda son derece küçüktür; ancak astronomlar, yıldız oluşumunun ayrıntılarını anlamak için bu galaksilere girmeye çalışıyorlar. Bu ayrıntılar Hubbleın görüntü çözünürlüğünden daha küçük olduğundan, yerçekimi merceğinin büyütme etkisi olmadan gözlemlenemezler.
2006 yılında, bir gökbilimci ekibi bu uzak yayları ölçmek için Şili'nin Çok Büyük Teleskopunu (VLT) kullandı.Veri analizi, yerçekimsel merceklenmenin galaksiyi en az üç kez aydınlattığını gösterdi. 2011 yılında, bu yayları gözlemlemek ve analiz etmek için Hubble'ın üçüncü nesil geniş alan kamerasını (WFC3) kullandılar.
PDF'deki yerçekimsel mercek ark analizi Şekil 2'de gösterilmektedir. Kırmızı, uzaydaki kütle yoğunluğu dağılım eğrisidir.
Öndeki yerçekimsel olarak merceklenmiş galaksi kümesi, arkasındaki galaksilerin birden fazla çarpıtılmış görüntüsünü oluşturuyor. Ekibin önündeki zorluk, orijinal galaksinin bozulmamış görüntüsünün nasıl restore edileceğidir.
Hubble'ın yüksek çözünürlüğü, gökbilimcilerin çarpıtma etkilerini ortadan kaldırmasına ve galaksinin orijinal görüntüsünü yeniden oluşturmasına olanak tanır. Yeniden yapılandırılmış yıldız doğum alanı, Samanyolu'ndaki herhangi bir yıldız oluşum bölgesinden (M42, M8 gibi) çok daha parlak bir Noel ağacı gibidir. Uzak galaksilerin restorasyon görüntüleri
Ekip, spektral analiz yoluyla (yıldız ışığını tek bir kromatografik çizgiye genişletmek), neden bu kadar çok yıldızın oluştuğunu anlamak için yıldız doğum bölgelerini derinlemesine analiz etmeyi umuyor.
Yerçekimi merceği, kuvvet alanı kaynağı tarafından yayılan elektromanyetik radyasyonun arkasındaki gök cismi üzerinde yakınsak veya çoklu görüntüleme etkisidir. Dışbükey merceğe benzer yakınsama etkisi nedeniyle adlandırılmıştır. (Bu tanımı biraz anlamıyorum, ancak kabaca, kütleçekimsel mercekli galaksilerin, arkalarındaki dünyadan daha uzaktaki galaksileri büyütebileceği ve böylece büyük insan teleskoplarının onları detaylı olarak gözlemleyebileceği anlamına geliyor.)
