Телескоп Джеймса Вебба зробив приголомшливе зображення MACS J1149.5+2223 (MACS J1149), скупчення галактик, розташованого на відстані 5 мільярдів світлових років від нас у сузір’ї Лева. Нові дані показують не тільки самі галактики, але й те, як їхня колосальна гравітація викривляє та спотворює світло від об’єктів позаду них, явище, відоме як гравітаційне лінзування.
Що таке гравітаційне лінзування?
Масивні об’єкти, такі як скупчення галактик, викривляють простір-час. Світло від далеких галактик, що проходить крізь цей вигнутий простір, огинається навколо скупчення замість того, щоб рухатися по прямій лінії. Ця кривизна збільшує та спотворює фонові галактики, створюючи витягнуті дуги та химерні форми.
Ефект подібний до перегляду крізь викривлену скляну лінзу — об’єкти здаються подовженими, дубльованими або іншим чином зміненими. Це не оптична ілюзія, а фундаментальний наслідок загальної теорії відносності Ейнштейна.
Ключові зауваження із зображення MACS J1149
Зображення Вебба демонструє кілька яскравих прикладів гравітаційного лінзування:
- Деформовані спіралі: одна галактика поблизу ядра скупчення виглядає розтягнутою в рожеву форму, схожу на медузу.
- Кілька зображень: той самий віддалений об’єкт може з’являтися в кількох місцях через те, що світло огинає різні частини кластера. Це навіть спостерігалося в одній надновій, яка чотири рази з’являлася в одному полі зору.
- Покращений фон: ефект лінз створює природний телескоп, що дозволяє астрономам вивчати галактики, які інакше були б надто тьмяними для спостереження.
Чому це важливо: дослідження раннього Всесвіту
Ці спостереження були зроблені в рамках Canadian NIRISS Cluster Survey (CANUCS), програми, яка використовує Вебба для вивчення еволюції галактик у ранньому Всесвіті.
Ці дані допоможуть вченим:
- Зрозуміти, як утворюються зірки в щільному, скупченому середовищі.
- Зобразіть розподіл маси в скупченнях галактик.
- Вивчіть еру реіонізації – період, коли перші зірки та галактики освітлювали Всесвіт після Великого вибуху.
«Приголомшлива гравітація цього скупчення не просто утримує всі галактики разом; вона згинає сам простір-час, надаючи нам унікальне вікно в далеке минуле».
Аналізуючи, як спотворюється світло, астрономи можуть визначити розподіл маси в скупченні та навіть досліджувати умови раннього Всесвіту. Це робить гравітаційне лінзування не лише прекрасним явищем, але й потужним інструментом для космологічних досліджень.
Здатність Вебба виявляти ці ледве помітні спотворення відкриває нові можливості для розуміння еволюції галактик і великомасштабної структури космосу.
