Csillagászok rátaláltak az eddigi legtávolabbi gravitációs lencsére, egy galaxisra, ami eltéríti és felerősíti egy ennél is távolabbi objektum fényét, ahogy azt Albert Einstein általános relativitás elméletében is megjósolta. A felfedezés azonban egyben egy rejtélyt is magával hozott: ezek a lencsék elvileg rendkívül ritkák, ezért a csillagászok vagy végtelenül szerencsések voltak, hogy megtalálták ezt és más lencséket, vagy újra kell gondolni a galaxisok fejlődéséről alkotott modelljeiket.

A gravitációs lencsék "természetes távcsőként" funkcionálnak, lehetővé téve a csillagászoknak, hogy alaposabban megvizsgálhassák a távoli galaxisokat, mint az a műszereikkel lehetséges lenne. A gravitációs lencsézéshez két objektum szükséges, egy távolabbi fényforrás, és egy másik lencseként viselkedő objektum, utóbbi a fényforrás és közöttünk, a megfigyelő között helyezkedik el. A közelebb eső objektum gravitációja eltéríti a fényt, és amikor a megfigyelő, a lencse, valamint a távoli fényforrás pontosan egy vonalba esik, a szemlélő egy Einstein-gyűrűt lát, egy tökéletes fénykört, ami jelentősen felnagyítja a távoli fényforrás képét. Az első galaktikus lencse 1979-es azonosítása óta számos másik lencsét is felfedeztek.


A csillagászok most minden eddiginél távolabbi gravitációs lencsére bukkantak. "A felfedezés teljesen véletlen volt. Egy korábbi projekt észleléseit ellenőriztem, amikor észrevettem egy galaxist, ami határozottan különös volt. Úgy nézett ki, mint egy rendkívül fiatal galaxis, de sokkal távolabbinak tűnt, a vártnál. Nem is lehetett volna része az észlelési programunknak" - magyarázta Arjen van der Wel, a Max Planck Csillagászati Intézet munkatársa.

Van der Wel többet szeretett volna tudni a furcsa objektumról, ezért elkezdte tanulmányozni a Hubble űrtávcsővel készült felvételeit. Ezeken a képeken a rejtélyes objektum egy ősi galaxisnak tűnt, ami egybevágott az eredeti észlelési programmal, de akadtak érdekes jellemvonásai, ami alapján Van der Wel arra kezdett gyanakodni, hogy egy gravitációs lencsét néz. A rendelkezésre álló képek és a lencséző galaxis csillaggyűjteménye ködének eltávolításának kombinációjából az eredmény egyértelművé vált. Egy gravitációs lencsére utaló, szinte tökéletes Einstein-gyűrű bontakozott ki előtte.

A lencséző tömeg annyira távoli, hogy a fény az eltérítés után további 9,4 milliárd évet utazott, hogy elérje a földi műszereket. Ez nem csupán új rekord, de az objektum emellett egy fontos célt is szolgál: a lencséző galaxis által előidézett torzulás mérete közvetlen tömegmérést tesz lehetővé, egy független lehetőséget adva a csillagászok távoli galaxisok tömegét megállapító módszereinek tesztelésére, ami egyébként a közelebbi társaik extrapolálásán alapul. A csillagászok akár fel is lélegezhetnének, megszokott módszereik ugyanis kiállták a próbát. Mégis maradt egy rejtély.


Az eddig felfedezett legtávolabbi gravitációs lencse
A gravitációs lencsék egy véletlen együttállás eredményei. Ebben az esetben az együttállás rendkívül pontos, ami pedig még ennél is rosszabb, a felnagyított objektum egy csillagontó-törpegalaxis, egy viszonylag könnyűsúlyú galaxis, csupán százmillió naptömeggel rendelkezik csillagok formájában, ugyanakkor meglepően fiatal, 10-40 millió éves és elképesztő ütemben gyártja az új csillagokat. Az esély, hogy egy ilyen jellegzetes és feltehetőleg ritka galaxist sikerüljön lencsevégre kapni, végtelenül kicsi. Ennek ellenére ez a második csillagontó-galaxis, amit lencsézéssel találtak, tehát ahogy már fentebb is említettük, a csillagászoknak vagy hihetetlen mázlijuk van, vagy ezek a törpegalaxisok sokkal gyakoribbak, mint korábban gondolták. Utóbbi esetben a csillagászoknak felül kellene vizsgálniuk a galaxisok fejlődéséről rendelkezésre álló modelljeiket.