\"Porból lettünk, porrá leszünk\"
-
#2098
Kozmikus lópatkó
Szerző: Kovács József | 2007. június 30., szombat
Felfedezték az eddigi legnagyobb Einstein-gyűrűt az SDSS digitális égboltfelmérés adataiban.
A kutatócsoport vezetője, az angliai Cambridge egyetemén dolgozó V. Belokurov szerint a kozmikus lópatkónak elnevezett óriás Einstein-gyűrű egyedülálló lehetőséget teremt arra, hogy a Világegyetemet fiatal, mindössze 3 milliárd éves állapotában tanulmányozzuk.
Az Einstein-gyűrűk nem valódi objektumok, hanem a gravitációs lencsehatás következtében fellépő kozmikus délibábok. Az effektus magyarázatát az általános relativitáselmélet adja, mely szerint a gravitációs térben a fénysugarak elhajlanak, így nagy tömegű objektumok, például galaxisok hasonlóan viselkednek, mint egy lencse: a háttérben levő más objektumok fényét elhajlítva róluk egy (vagy több) képet állítanak elő. Jól ismert példa erre az Einstein-kereszt, ami igazából egy nagyon távoli kvazár négyszeres képe. Háttérgalaxisok leképezésekor tipikusan íveket kapunk. Ha a Föld, a lencséző és a leképezett galaxis nagyon pontosan egy egyenesbe esik, akkor a kép a lencséző objektum körüli teljes gyűrű lesz. Innen származik az elnevezés is, de ilyen teljesen zárt gyűrűt eddig még nem találtak.
A legtöbb Einstein-gyűrűt a rádiótartományban fedezik fel, míg az optikai tartományban ritkán bukkannak rá a jelenséget mutató objektumra. Az elmúlt évben azonban Belokurov és csoportja átfésülték az SDSS (Sloan Digital Sky Survey) égboltfelmérés spektroszkópiai adatait, hogy célpontokat keressenek a Hubble Űrteleszkóp ACS (Advanced Camera for Surveys) műszere számára. A ma ismert durván tucatnyi optikai Einstein-gyűrűből 8 ezen munka eredménye.
Az SDSS felmérés adatai alkalmasak arra, hogy segítségükkel a leképzett galaxisok képét komponensekre bontsák. A munka során Belokurov és kollégái olyan fényes vörös galaxisokat (LRGs, Luminous Red Galaxies) kerestek az SDSS adatbázisában, melyek körül halvány kék kísérők figyelhetők meg. Így akadtak a kozmikus lópatkóra is. A majdnem záródó, 300 foknál is hosszabb ív átmérője 10,2 ívmásodperc (ez például a Jupiter látszó korongjának negyede-ötöde), ami nemcsak több mint ötszöröse az eddigi optikai rekordernek, hanem az ív hosszát tekintve is a legnagyobbak között van. A forrás képe nagyon fényes a lencséző galaxis nagy tömege miatt, s ugyanezen okból a "nagyítás" is jelentős, a becslések szerint körülbelül 50-szeres.
![]()
A kozmikus lópatkó, egy óriási Einstein-gyűrű a Kanári-szigeteken működő Isaac Newton Teleszkóp felvételén. A lencséző galaxis a kép közepén látható vörös objektum. Ebben már rég befejeződött a csillagkeletkezés, ellentétben a jóval távolabbi, majdnem gyűrű alakúra leképezett kék galaxissal, melyben aktív csillagkeletkezési folyamatok zajlanak. A két galaxis a Világegyetem körülbelül 4,7 milliárd, illetve 11 milliárd évvel ezelőtti állapotát reprezentálja. (V. Belokurov)
A kutatók további felvételeket készítettek a gyűrűről a Kanári-szigeteken működő Isaac Newton Teleszkóppal, illetve spektrumot vettek fel róla a SAO (Special Astrophysical Observatory, Oroszország) 6 méteres távcsövével. A gyűrű színképe alapján a leképezett galaxis vöröseltolódása z=2,379, így a most detektált, intenzív csillagkeletkezésről tanúskodó fény akkor indult el, amikor a Világegyetem még csak 2,8 milliárd éves volt. Belokurov szerint ez a kor rendkívül fontos és igen aktív időszak volt az Univerzum életében. Ekkor alakultak ki a galaxisok, képződött a nehéz elemek többsége, zajlottak legintenzívebben az akkréciós folyamatok a fekete lyukaknál, és a fényes kvazárok száma is ebben az időszakban tetőzött. A csillagászok még csak most kezdik gyűjteni az adatokat az adott vöröseltolódásnál található objektumokról, közülük egyről most részletes információkat is kaphatunk a lencsehatás révén.
A lencséző galaxis egyébként maga is érdekes objektum, ugyanis a színe és a luminozitása alapján egyike a Világegyetem legnagyobb méretű és tömegű galaxisainak, közülük is a viszonylag ritka LRG populáció tagja. Magjában minden bizonnyal óriási fekete lyuk rejtőzik. A gyűrű a becslések szerint 6 ezer milliárd naptömegnyi anyagot ölel körül, de a leképező galaxis tömege ennél valószínűleg még egy nagyságrenddel nagyobb. Vöröseltolódása z=0,444, így jelenleg azt az állapotát látjuk, mikor az Univerzum körülbelül 9 milliárd éves volt.
A kutatók reményei szerint a galaxis haloja rengeteg sötét anyagot tartalmaz. A leképező galaxis távolságában a gyűrű becsült átmérője 200 ezer fényév, így segítségével valószínűleg a sötét anyag halobeli eloszlásáról is nyerhetünk információt.
Forrás: arXiv:0706.2326v1 [astro-ph], Astronomy Magazine
