Különleges galaxis az űrtávcső felvételén

Egy vaktában fényképezgető fotóshoz hasonlóan készített felvételt a NASA Hubble-űrtávcsöve egy különleges galaxiscsoportról, amelynek legfurcsább látványt nyújtó tagja - egy furcsa alakú kék ív a felvétel közepén - valójában egy különleges optikai jelenség.

Amíg a Hubble infravörös műszere az ég egy érdekes területét figyelte, az operátorok úgy döntöttek, hogy a Hubble optikai kameráját is üzembe helyezik, és egy minden részletében különleges képet kaptak. A 2003 szeptemberében készült, most nyilvánosságra hozott felvételen egymástól független galaxisok "összevisszaságát" látjuk: köztük egy spirálist, melynek egyik karja megnyúlt a galaxisok közti kölcsönhatás következtében; egy fiatal kék galaxist, heves csillagkeletkezési területekkel, valamint néhány apró, vörös galaxist.

Ám a csoport legfurcsább látványt nyújtó galaxisa - a furcsa alakú kék ív a felvétel közepén - valójában egy különleges optikai jelenség. Ez egy igen távoli galaxis, aminek fényét a gravitációslencse-hatás nevű jelenség eltorzította és felerősítette. A gravitációslencse-hatás akkor lép fel, amikor egy távoli objektum fényét egy közbeeső nagy tömegű képződmény - mint egy galaxis vagy galaxishalmaz - gravitációs hatásával eltéríti, elhajlítja. Ebben az esetben a gravitációs lencse nem más, mint a kék ív körül látható vörös elliptikus galaxis, ami a Földtől közel 6 milliárd fényévre van. Az erősen vörös szín arra enged következtetni, hogy a lencseként szolgáló csillagváros főként öreg, hidegebb csillagokból áll.

A távolabbi, lencsézett objektum - amelynek fénye "átüt" a lencsén - tőlünk nagyjából 10 milliárd fényévre található. Ez az ősi galaxis tehát már az Ősrobbanás utáni pár milliárd évben is létezett, amikor az Univerzum kora a jelenleginek még csak negyede volt. A kék szín azt mutatja, hogy forró és fiatal csillagokból áll.

A képen láthatóhoz hasonló hosszú ívek rendszerint nagy galaxishalmazok közelében tűnnek fel, mert a halmazokban hatalmas tömeg koncentrálódik, így erősebb a torzítás mértéke. Ekkor is szükség van azonban a galaxisok megfelelő tömegeloszlására, hogy a gravitációslencse-hatás kialakulhasson. Jelen esetben azonban egyetlen galaxis hozza létre a gravitációs lencsét.

A gravitációs lencsék görbítő hatása sok érdekes információt árulhat el a lencseként szolgáló galaxisokról. Páratlan és különösen jól használható eszköz a tömeg meghatározásra, sőt a galaxisokban rejtőző sötét anyag mennyiségét is meg lehet határozni a segítségével. A galaxisok ugyanis nem csak az általunk látható fénylő anyagból állnak, hanem jelentős részben sötét anyagból (megvilágítatlan porból és gázból, illetve egyéb összetevőkből) épülnek fel. Az anyag ezen formája teszi ki a csillagvárosok tömegének nagyobb részét.

A gravitációs lencse össztömegének meghatározására az egyik legegyszerűbb módszer, hogy a lencse által okozott fényelhajlításból kiszámolják, mekkora tömeg képes ezt létrehozni. Ebből levonják a látható anyag fényességéből becsült tömeget, és ezzel elvileg meghatározható a sötét anyag tömege. Természetesen ezek igen összetett számítások, és az eredményt jelentős hibahatárokkal tudják csak megadni.

Végh Tamás