Ötcsillagos gravitációs lencse - a hét asztrofotója

Vágólapra másolva!

Bár a cím kissé félrevezető, és csillag helyett kvazár képéből van öt, sikerült az egyik leglátványosabb gravitációs-lencse jelenséget optikailag megörökíteni.

Vágólapra másolva!

NASA gyűrű Kereszturi Ákos Orion-köd csillag Európai Űrügynökség Enceladus Uránusz Tejútrendszer Jupiter

A Hubble-űrteleszkóppal egy látványos, "kozmikus délibábokat" tartalmazó felvételt rögzítettek a szakemberek. A mellékelt kép közepén egy galaxishalmaz található, amely gravitációs tere révén felénk fókuszálja egy "mögötte" lévő, azaz távolabbi kvazár képét, és egyben meg is ötszörözi azt. Az ilyen kozmikus délibábok amellett, hogy látványos képződmények, egyben hasznos segédeszközök is, amelyek révén például a lencsehatást kiváltó halmaz teljes tömegére következtethetünk, beleértve az egyébként megfigyelhetetlen láthatatlan tömeget is.

A gravitációslencse-hatás során egy nagy tömegű objektum egy vagy több, távolabbi égitest fényét felénk téríti, képét eltorzítja és meg is többszörözi. A kialakuló képek száma a lencseként működő objektum tömegeloszlásától és a térbeli geometriától függ. Esetünkben a fókuszáló SDSS J1004+4112 jelű galaxishalmaz 7 milliárd fényévre van tőlünk, sugárzása tehát akkor indult felénk, amikor a Világegyetem kora csak kb. fele volt a jelenleginek.

A mellékelt képen megörökített "kozmikus délibáb" több szempontból is rendkívüli. A jelenség során fellépett torzítások miatt egy kb. 10 milliárd fényévre lévő kvazár képe összesen öt példányban jelenik meg. Az ilyen gravitációslencse-hatásnál alkalmanként kialakuló ötödik kép igen halvány, és mivel a jelenséget létrehozó galaxishalmaz előtt, látszólag magán a halmazon jelenik meg, nagyon nehéz megfigyelni. Ezúttal először sikerült ilyen ötszörözött képet megörökíteni az optikai tartományban. A képek spektrumát a 10 méteres Keck I teleszkóppal rögzítették, s ez alapján biztosan állíható, hogy ugyanazon kvazár képeződött le ötször.

A mellékelt felvételen alul feliratokkal is kiemeltük, hol láthatók a kvazár képei, amelyeket fényes, kékesfehér, kerekded foltok alkotnak. A kvazárok ősi, aktív galaxisok magjai, körülöttük a galaxis többi része gyakran észrevehetetlenül halvány. Itt azonban a kékesfehér pontokból kiinduló vékony ívek formájában maguk a galaxisok is megfigyelhetők. A felvételen egy még távolabbi csillagváros megháromszorozott képe is felismerhető - további kuriózum pedig balra lent egy szupernóva, amely ugyancsak egy messzi galaxisban lángolt fel. Összességében a fotón megfigyelhető legtávolabbi objektumok kb. 12 milliárd fényévre vannak Földünktől.

Forrás: STScI

A gravitációs lencse képe (fent) számtalan galaxissal, és az egyes objektumok helyzete (lent) elnevezésükkel. A kép nagyméretű változatának letöltése (ESA, NASA, K. Sharon, E. Ofek)

Mivel a kvazárok nagyon kis látszó méretű sugárforrások, pontszerűnek tekintett alakjuk torzulása a lencseként működő halmaz tömegeloszlására utal. A kvazár egyes képeinél eltérő hosszúságú utat futott be a fény mire hozzánk elért, az eltérő képek esetében tehát meghatározott késéssel jelentkezik a kvazár fényességváltozása - amiből még pontosabb távolságadatok számolhatók.

Kereszturi Ákos