Kétmillió fényév átmérőjű szemüveg

A Hubble-űrtávcső egy gigászi természetes lencse segítségével még mélyebben nézett a kozmoszba. Az eredmények a galaxisok evolúciójába és a sötét anyag természetébe engednek bepillantást.

A Hubble 2002-ben felszerelt új, fejlett képalkotó rendszere (Advanced Camera for Surveys, ACS) önmagában is csodás teljesítményre képes, ám ha ezt megtoldjuk egy természetes "szemüveggel", akkor még messzebbre láthatunk vele. E természetes szemüveget a csillagászok gravitációs lencsének nevezik.

A gravitációslencse-hatás

A gravitációs tér a fény haladási irányát is befolyásolja, ahogyan azt már Einstein feltételezte általános relativitáselméletében. Ha véletlenül egy nagytömegű égitest közelében halad el, akkor az hatással van rá: eredeti irányától kissé eltéríti. Mivel egy nagy galaxishalmaz tömege óriási, a mellette elhaladó, illetve a belsején keresztülhaladó fénysugarak útja jelentősen megváltozik.

Forrás: STSCI

A gravitációslencse-hatás elve

A halmaz tárgylencseként működhet, és "mögötte", a távolban elhelyezkedő objektum képét felénk fókuszálja, akárcsak egy optikai lencse. Az így keletkezett képeket szokták kozmikus délibáboknak, a jelenséget pedig gravitációslencse-hatásnak nevezni.

A gravitációslencse-hatás a távoli galaxisok fényességét is megnövelheti, és egyébként észrevehetetlenül halvány csillagvárosokat tehet láthatóvá. Felléphet a többszörös leképezés jelensége is: ilyenkor egy adott objektum képét megsokszorozva láthatjuk.

Kétmillió fényév átmérőjű lencse

Forrás: STSCIA Hubble most az egyik legnagyobb tömegű galaxishalmazt (Abell 1689, jobb oldali kép) használta lencseként, összesen 13 órán át vizsgálva a Földtől 2,2 milliárd fényévnyire lévő objektumot. A halmaz billiónyi csillaga és a valószínűleg sokkal nagyobb tömegű sötét anyag egy kétmillió fényév átmérőjű lencseként működött, olyan égitesteket téve láthatóvá, amelyek egyébként a Hubble számára is láthatatlanok maradtak volna.

Egyes objektumok kétszer halványabbak lehetnek azoknál, amelyek eddig a rekordot jelentették a távcső számára. Bár további vizsgálatok szükségesek, valószínű, hogy a legtávolabbi égitestek 13 milliárd fényévnél is távolabbiak.

Soha eddig nem volt látható ilyen részletességgel, amint a gravitációslencse-hatás miatt ívekké torzul a távoli galaxisok képe (lásd az alsó képen). Az új felvételen százával hemzsegnek az ilyen megnyúlt csillagvárosok. A korábbi kameránál ötször érzékenyebb és kétszer élesebb képeket szolgáltató ACS még a leghalványabbak íveket is igen nagy részletességgel volt képes észlelni.

Forrás: ORIGO

Az új felvételek értelmezése hónapokig eltart majd, melynek során az ívek jellemzőiből feltérképezhetővé válik a lencsehatást kifejtő galaxishalmaz fénylő és sötét anyagának tömegeloszlása. A "meglencsézett", távoli galaxisok tanulmányozásával pedig a korai Univerzum evolúciójába nyerhetnek mélyebb bepillantást.