|
Уникальная возможность изучать космологию
|
|
|
|
В результате редкого и экстраординарного открытия исследователи выявили уникальную конфигурацию галактик, которые образуют наиболее точно выровненную гравитационную линзу, обнаруженную на сегодняшний день. Карусельная линза - это массивная система гравитационных линз кластерного масштаба, которая позволит исследователям глубже проникнуть в тайны космоса, включая темную материю и темную энергию.
|
|
|
|
"Это удивительно удачное "расположение галактик" - случайное расположение нескольких галактик в пределах прямой видимости, охватывающей большую часть наблюдаемой Вселенной", — сказал Дэвид Шлегель, соавтор исследования и старший научный сотрудник физического отдела лаборатории Беркли. "Найти хотя бы одно такое расположение - все равно что найти иголку в стоге сена. Найти все это - все равно что найти восемь иголок, точно расположенных в ряд внутри этого стога сена". Статья опубликована в Astrophysical Journal.
|
|
|
|
Карусельная линза - это изображение, состоящее из одного скопления галактик на переднем плане ("линзы") и семи галактик на заднем плане, простирающихся на огромные космические расстояния и видимых сквозь гравитационно искаженное пространство-время вокруг линзы. На эффектном изображении ниже:
|
|
|
- Линзирующее скопление, расположенное на расстоянии 5 миллиардов световых лет от Земли, представлено четырьмя самыми яркими и массивными галактиками (обозначенными La, Lb, Lc и Ld), которые находятся на переднем плане изображения.
|
|
- В объективе видны семь уникальных галактик (пронумерованных с 1 по 7). Они расположены далеко за пределами Вселенной, на расстоянии от 7,6 до 12 миллиардов световых лет от Земли, что приближается к пределу наблюдаемой Вселенной.
|
|
- Повторяющиеся изображения каждой галактики (обозначенные буквенным индексом каждого номера, например, от a до d) демонстрируют различия в форме, которые искривляются и растягиваются во множество повторений "зеркала в доме развлечений", вызванных искривлением пространства-времени вокруг линзы.
|
|
- Особый интерес представляет обнаружение Эйнштейновского креста — крупнейшего из известных на сегодняшний день — который показан на многочисленных снимках галактики № 4 (обозначенных 4a, 4b, 4c и 4d). Эта редкая конфигурация из нескольких изображений вокруг центра линзы указывает на симметричное распределение массы линзы (в которой преобладает невидимая темная материя) и играет ключевую роль в процессе моделирования линзы.
|
|
|
|
Свет, распространяющийся из далекого космоса, может увеличиваться и искривляться при прохождении через гравитационно искаженное пространство-время ближайших галактик или скоплений галактик. В редких случаях конфигурация объектов выстраивается почти идеально, образуя сильную гравитационную линзу.
|
|
|
|
Используя множество новых данных, полученных с помощью устаревшего инструмента спектроскопии темной энергии (DESI), последние наблюдения космического телескопа НАСА "Хаббл" и суперкомпьютера Perlmutter в Национальном научно-вычислительном центре энергетических исследований (NERSC), исследовательская группа продолжила свои предыдущие исследования (в мае 2020 и феврале 2021 годов). определить вероятных кандидатов на сильные линзы, заложив основу для текущего открытия.
|
|
|
|
"Наша команда занималась поиском сильных линз и моделированием наиболее ценных систем", - объясняет Сяошэн Хуан, соавтор исследования и участник проекта по космологии сверхновых в лаборатории Беркли, профессор физики и астрономии в Университете Сан-Франциско.
|
|
|
|
"Объектив "Карусель" представляет собой невероятное расположение семи галактик в пяти группах, которые почти идеально расположены за объективом "Скопление на переднем плане". Когда они попадают в объектив, многочисленные изображения каждой из галактик на заднем плане образуют приблизительно концентрические круговые узоры вокруг объектива "карусель" на переднем плане. Это беспрецедентное открытие, и созданная вычислительная модель показывает весьма многообещающие перспективы для измерения свойств космоса, включая свойства темной материи и темной энергии".
|
|
|
|
В исследовании также приняли участие несколько студентов-исследователей из лаборатории Беркли, в том числе ведущий автор Уильям Шеу, студент-стажер DESI в начале этого исследования, а теперь аспирант Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и сотрудник DESI.
|
|
|
|
Объектив Carousel позволит исследователям изучать темную энергию и темную материю совершенно новыми способами, основанными на достоверности данных наблюдений и их вычислительной модели.
|
|
|
|
"Это чрезвычайно необычное расположение, которое само по себе станет испытательным полигоном для космологических исследований", - отмечает Натали Паланк-Делабруй, директор физического отдела лаборатории Беркли. "Это также показывает, как изображения, полученные для DESI, могут быть использованы для других научных применений", таких как исследование тайн темной материи и ускоряющегося расширения Вселенной, движимого темной энергией.
|
|
|
|
Источник
|
