Кредитна слика: СДСС
Гравитационо сочивање се дешава када светлост из удаљеног објекта, као што је квазар, изобличи гравитацијом ближег објекта. Астрономи су открили управо таква сочива, где су изобличења тако велика, да их морају изазвати значајне количине тамне материје - сам видљиви материјал не би могао бити одговоран. Тамна материја предвиђа се њеним гравитационим утицајем на галаксије и звезде у Универзуму, али до сада астрономи нису баш сигурни шта је то; да ли је то само редовна материја која је превише хладна да би се могла видети са Земље, или нека врста егзотичне честице.
Научници Слоан Дигитал Ски Сурвеи открили су гравитационо посуђени квазар са највећим одвојеним икад забележеним и, супротно очекивањима, открили су да четири најдаље удаљена, најсјајнија позната квазара нису гравитационо посуђена.
Теорија опште релативности Алберта Еинстеина предвиђа да гравитационо повлачење масивног тела може деловати као сочиво, савијајући и изобличујући светлост удаљеног предмета. Масивна структура негде између удаљеног квазара и Земље може „објективити“ светлост квазара, чинећи слику знатно светлијом и стварајући неколико слика једног предмета.
У раду објављеном у издању часописа НАТУРЕ за децембар 18/25. Године, тим Слоан Дигитал Ски Сурвеи (СДСС) који су предводили дипломирани студенти Универзитета у Токију Наохиса Инада и Масамуне Огури извештавају да су четири квазара у непосредној близини светлост из једног квазара раздвојило се у четири слике гравитационим сочивањем.
Откривено је више од 80 гравитационо посуђених квазара од када је први пример пронађен 1979. Десетак каталогизираних закупљених квазара су открића СДСС-а, од којих је половина резултат рада Инаде и његовог тима.
Али оно што ово последње откриће чини тако драматичним јесте да је одвајање између четири слике двоструко веће од оног претходно познатог гравитационо посуђеног квазара. До открића овог четвороструког квазара сочива, највеће одвајање познато у гравитационо посуђеном квазару износило је 7 лучних секунди. Квазар који је пронашао СДСС тим налази се у сазвежђу Лео Минор; Састоји се од четири слике одвојене 14,62 лучне секунде.
Да би се створило тако велико одвајање, концентрација материје која даје сочиво мора бити посебно висока. У првом плану ове гравитационе леће налази се низ галаксија; тамна материја повезана са гроздом мора бити одговорна за невиђено велико раздвајање.
„Додатна запажања добијена телескопом Субару 8,2 метра и телескопом Кецк потврдила су да је овај систем заиста гравитационо сочиво“, објашњава Инада. "Квазари који су толико подељени гравитационим сочивањем предвиђају се врло ретки, па се стога могу открити само у веома великим истраживањима попут СДСС-а."
Огури је додао: „Откривање једне тако широке гравитационе леће из преко 30.000 СДСС-а испитиваних до данас потпуно је у складу са теоријским очекивањима модела у којима универзумом доминира хладна тамна материја. То нуди додатне јаке доказе за такве моделе. “ (Хладна тамна материја, за разлику од вруће тамне материје, формира чврсте накупине, врсту која узрокује ову врсту гравитационог сочива.)
"Гравитационо сочиво које смо открили пружиће идеалну лабораторију за истраживање односа између видљивих објеката и невидљиве тамне материје у свемиру", објаснио је Огури.
У другом раду који ће бити објављен у Астрономском часопису у марту 2004. године, тим на челу са Гордоном Рицхардсом са Универзитета Принцетон, користио је високу резолуцију свемирског телескопа Хуббле да испита четири најдаље удаљенија позната квазара која је СДСС открио због знакова гравитационог сочива .
Гледајући велике удаљености у астрономији гледа се уназад у време. Ови квазари су виђени у време када је свемир био нижи од 10 процената свог данашњег доба. Ови квазари су страшно блистави, а сматра се да их покрећу огромне црне рупе са масом неколико милијарди пута већим од Сунца. Истраживачи су рекли да је права мистерија како су се тако ране црне рупе могле формирати тако рано у свемиру. Ипак, ако су ови објекти гравитационо посуђени, истраживачи СДСС-а би закључили знатно мање светлине и, према томе, масу црних рупа, олакшавајући објашњење њиховог формирања.
„Што је квазар удаљенији, то је вероватнија да ће галаксија бити између њега и гледаоца. Због тога смо очекивали да ће најдужи квази бити изнајмљени “, објаснио је истраживач СДСС Ксиаохуи Фан са Универзитета у Аризони. Међутим, супротно очекивањима, ниједна од ове четири не показује било који знак вишеструких слика који је знак обележавања.
„Само мали део квазара је гравитационо посуђен. Међутим, квази ове светлости врло су ретки у далеком универзуму. Будући да леће узрокују да се квазари појаве сјајнији и стога их је лакше детектирати, очекивали смо да ће наши далеки квазари они који су највјероватније бити посуђени ", предложио је члан тима Золтан Хаиман са Универзитета Цолумбиа.
"Чињеница да ови квазари нису изнајмљени говори о томе да астрономи морају озбиљно схватити идеју да се квазар неколико милијарди милијарди масе Сунца формирао мање од милијарду година након Великог праска", рекао је Ричардс. „Сада тражимо више примера квадрата високог црвеног померања у СДСС како бисмо теоретичарима дали још више супермасивне црне рупе за објашњење.“
Изворни извор: СДСС Невс Релеасе
