Кредитна слика: Хуббле
Познати су многи примери где галаксија делује као гравитациона сочива, стварајући на небу више слика удаљенијег објекта попут светлог квазара скривеног иза ње. Али постојала је упорна мистерија више од 20 година: Аинстеинова општа теорија релативности предвиђа да би требало да постоји непаран број слика, али скоро сва посматрана сочива имају само 2 или 4 познате слике. Сада су астроном Јосхуа Винн из Харвард-Смитхсониан Центра за астрофизику (ЦфА) и два бивша колега из ЦфА, Давид Русин (сада на Универзитету Пеннсилваниа) и Цхристопхер Коцханек (Државни универзитет Охио), идентификовали трећу, централну слику квасирани квазар. Радио-посматрања система познатог као ПМН Ј1632-0033 у сазвежђу Опхиуцхус открили су слабу централну слику, која се може користити за истраживање својстава галаксије која лећи и супермасивне црне рупе за које се очекује да леже у њеном средишту.
„Проналажење ове централне слике занимљиво је само по себи, али је још важније због онога што нам може рећи о галаксији. То нам нуди нови алат за проучавање галаксија тако далеко да, чак и до Хуббле свемирског телескопа, они су само мрље мрље “, рекао је Винн.
Квази су изузетно удаљени и светли објекти за које се верује да их покрећу супермасивне црне рупе. Они сјајно сјају претварањем гравитационе енергије материје која пада у црну рупу у светлост и друге врсте зрачења, попут радио таласа.
У гравитационом сочивању светлосни зраци из квазара који пролазе близу галаксије савијају се гравитационим пољем галаксије, онолико колико би били сакривени када пролазе кроз стаклену сочиву. Што је средиште галаксије гушће и што је јача њена гравитација, то ће централна слика бити слабија. Па ипак, та централна слика, чија је светлост прошла најближе средини леће галаксије, може нам пуно рећи о сржи те галаксије. Та могућност чини проналазак таквих централних слика посебно пожељним.
У систему ПМН Ј1632-0033 радио-гласни квазар у црвеном померању з = 3,42 (удаљеност од око 11,5 милијарди светлосних година) лептира елиптична галаксија у црвеном померању з ~ 1 (око 8 милијарди светлосних година) . Знало се да постоје две слике квазара, а за трећу, веома слабу радио извору се сумњало да је централна слика. Међутим, тај трећи извор био је тачно изнад галаксије која лећи, и тако је можда био својствен самој галаксији која лећа.
Посматрајући радио „боју“ или спектар, све три слике користећи веома велики низ и врло дугу основну линију Националне научне фондације, Винн и његови колеге пружили су уверљиве доказе да је трећи извор заиста средишња слика квазара. Његов спектар је у суштини идентичан осталим двема сликама, осим на ниским фреквенцијама где је део радио енергије апсорбовао галаксом објектива.
Геометрија и својства три слике квазара већ нам говоре о језгру галаксије која лећи. На пример, његова централна црна рупа тежи мање од 200 милиона соларних маса. Такође, његова површинска густина (количина материје пројектоване према равнини неба) на месту централне слике износи више од 20 000 соларних маса по квадратном парсеку. (За поређење, површинска густина Млечног пута близу нашег сунца је око 50 сунчевих маса по квадратном парсеку.) Обе бројке за галаксију која се лећа слажу се са очекивањима заснованим на детаљним осматрањима галаксија стотинама пута ближим Земљи.
„Скоро све наше знање о центрима галаксије долази из проучавања веома блиских галаксија. Изузетна ствар код централних слика је да можете добити сличне информације о језграма галаксија стотинама пута удаљенијим и милијардама година млађим од наших суседних галаксија “, рекао је Винн.
Ово је истраживање доступно на мрежи на хттп://аркив.орг/абс/астро-пх/0312136 и биће објављено у броју за фебруар 2004. године часописа Натуре.
Са седиштем у Цамбридгеу, Массацхусеттс, Харвард-Смитхсониан Центар за астрофизику је заједничка сарадња Смитхсониан Астропхисицал Обсерватори и Харвард Цоллеге Обсерватори. Научници ЦфА, организовани у шест истраживачких одељења, проучавају порекло, еволуцију и коначну судбину универзума.
Изворни извор: Харвард ЦфА Невс Релеасе
