TORONTO-
I 2020 tok Hubble-romteleskopet et sjeldent og spektakulært bilde av lys fra en galakse langt unna som bøyde seg i en lysende bue rundt en klynge med tett tyngdekraft – og nå har ny analyse avslørt at dette lyset reiste 9,4 milliarder lysår. å nå oss.
Dypromsfenomenet kalles en «Einstein-ring», og bildet tatt av Hubble sist vinter er en av de største og mest komplette slike ringer som noen gang er sett, med kallenavnet «Meltenringen».
Jesse Rogerson, assisterende professor i astronomi ved York University, fortalte CTV News Channel på søndag at disse lysshowene er mer enn bare et syn å se, da de lar oss se lenger gjennom rom og tid.
“En konsekvens av generell relativitetsteori, Einsteins teori om generell relativitet, er at masse, tyngdekraft, kan bøye lys,” forklarte han. “Hvis alt blir riktig stilt opp, noe som er veldig, veldig langt unna, hvis det er bak en massiv gjenstand, kan lyset bøye seg rundt den massive gjenstanden mot oss slik at vi kan se den.
“Og enda viktigere, det blir forstørret. Det lysner opp. Noe som betyr at vi kan se ting på tvers av universet som vi normalt aldri ville kunne se.»
Effekten som produserer den buede formen til disse ringene kalles gravitasjonslinser. Hvis du ser nøye nok på Hubble-bildet, kan du se at galaksens lys har blitt forvrengt på en måte som produserer dupliserte bilder av galaksen langs den gylne buen.
Etter bildet av den smeltede ringens opprinnelige publikasjon, gravde forskere tilbake gjennom dataene for å forstå akkurat hva de så på, med resultatene beskrevet i en artikkel publisert forrige uke i Astrophysical Journal.
De fant at galaksen som fikk lyset bøyd inn i denne kurven var 9,4 milliarder lysår unna Jorden, noe som betyr at vi ser den i en yngre alder enn galaksene nærmere oss.
“Den kule konsekvensen av lys som reiser gjennom universet er at jo lenger bort vi ser, jo lenger tilbake i tid ser vi,” forklarte Rogerson.
“Det betyr at når du ser en galakse veldig, veldig langt unna, ser du en galakse som eksisterte på et tidligere tidspunkt i universets tidslinje.”
Bildet tatt av denne galaksen viser den slik den så ut da universet var mindre enn halvparten av alderen det er nå, ifølge en nyhetsmelding fra Hubble. På den tiden gikk den gjennom en eksplosiv periode med stjernedannelse.
“De fant at stjernedannelseshastigheten var omtrent tusen ganger høyere i den galaksen […] enn galaksen vår i dag, sa Rogerson.
For å komme til disse konklusjonene så forskere ikke bare på Hubble-bildet, men også arkivdata knyttet til denne spesifikke galaksen – samlet inn av European Southern Observatory’s Very Large Telescope – for å bestemme rødforskyvningsverdien til galaksen. Rødforskyvningsverdien refererer til å se på spesifikke bølgelengder av lys for å bestemme om et objekt i rommet beveger seg mot eller bort fra oss.
“Deteksjonen av molekylær gass, som nye stjerner er født av, gjorde det mulig for oss å beregne den nøyaktige rødforskyvningen og gir oss dermed tillit til at vi virkelig ser på en veldig fjern galakse,” Nikolaus Sulzenauer, PhD-student ved Max Plank Institute for Radio Astronomi i Tyskland og medlem av etterforskningsteamet, sa i en pressemelding fra European Space Agency (ESA).
Det unike med Einsteins ringer er at forstørrelsen kan tillate forskere å se galakser i høyere detalj enn de ellers ville ha vært i stand til.
NASA og ESA forklarte i en utgivelse at galaksens lys hadde blitt forstørret med en faktor på 20. I hovedsak økte Einsteins ring Hubbles visningsevne til den til et teleskop med 48 meter blenderåpning. I følge ESA – som samarbeider med NASA om Hubble-prosjektet – “er dette større enn de for tiden planlagte ekstremt store teleskopene.”
“Universet, naturen, forstørrer en veldig fjern galakse for oss, noe som er utrolig å se,” sa Rogerson.
Forgrunnsobjektet som forvrenger lyset fra den fjerne galaksen, antas å være en enorm klynge av galakser.
Rogerson sa at et av spørsmålene astronomer og forskere har når de ser på galakser nærmere oss, er hvordan disse galaksene vokste til sin størrelse.
“Hvordan får du Andromeda-galaksen, hvordan får du M-87, hvordan får du disse store enorme galaksene?” han sa.
På grunn av den forstørrende effekten av Einstein-ringer, kan forskere se hvordan galakser så ut i sin spede barndom.
“Jeg elsker Einstein-ringer, det er en av mine favorittting innen astronomi fordi det er et eksempel på at naturen virkelig fungerer for oss,” sa Rogerson. “Fordi naturen ikke alltid gjør det så lett å lære ting, men dette er et eksempel hvor naturen gjør mye av det tunge arbeidet.”