През юли 2022 г. беше пуснат Космически телескоп Джеймс Уеб (JWST) – Най-мощният телескоп, който човечеството някога е поставяло в космоса – Тя подаде първата си снимка, изображение с дълбоко поле, съдържащо хиляди галактики, много от които се виждат така, както са били в ранната вселена. Това, което много хора не очакваха, беше как ще се окажат някои от тези изкривени и странни галактики.
Галактиките на Салвадор Дали, които изглеждат като разтопени бонбони, не са представителни за това как изглеждат тези обекти в космоса; Това е илюзия в JWST изображения. Друг невероятен аспект на JWST изображенията, като напр Една взета от суперклъстера RX J2129, Това е, че няколко галактики се появяват в различни точки на едно и също изображение. Отново, това е илюзия. Тези галактики всъщност нямат точно двойници.
Как е възможно? Тези два различни аспекта на JWST изображенията са резултат от едно и също явление, наречено гравитационна леща. Предсказано за първи път преди повече от 100 години от Алберт АйнщайнГравитационните лещи се превърнаха във важен инструмент за астрономите чрез работата налупа. Всички тези изкривени, повтарящи се галактики са примери за обекти с гравитационни лещи.
Свързани: Изображения от космическия телескоп Джеймс Уеб: 12 зашеметяващи изгледа на нашата вселена (галерия)
Какво е гравитационна леща?
(Отваря се в нов раздел)
Гравитационните лещи са явление, предсказано от теорията на Айнщайн обща теория на относителносттакоето предполага, че земно притегляне Възниква от ефекта на тела с маса върху тъканта на пространството и времето, обединявайки се в едно цяло, наречено пространство-време.
Помислете за еластична гумена дъска с топки с различни маси, поставени върху нея. Колкото по-голяма е масата на топката, толкова повече тя се увива около гумения лист. Същото важи и за обекти с голяма маса, намерени в тъканта на пространство-времето: колкото по-голяма е масата, толкова повече обектът пространство-време е изкривен от неща като галактики и галактически купове, които причиняват сериозно изкривяване на пространство-времето. Този ефект става наистина интересен, когато светлината от фонов обект, като звезда или галактика, преминава през тази деформация.
Свързани: Космическият телескоп Джеймс Уеб наблюдава космически морски кончета чрез гравитационни лещи (снимка)
Светлината се движи по права линия, независимо дали пространството, през което преминава, е изкривено. Изкривяването на пространството с маса кара светлината, идваща от далечен източник, да се „огъва“. В резултат на това, когато светлината удари Земятова кара фоновия обект да изглежда като на различно място в небето.
В екстремни ситуации на изкривяване, когато обектът между Земята и фоновия източник е масивен, светлината поема по различни пътища около обекта, като всички те са извити в различна степен. Това променя в различна степен дължината на пътя, който светлината изминава, за да достигне до нас, а оттам и времето на пристигането си. Това означава, че обектът в лещата може да се появи в множество точки при една експозиция. Това може да доведе до някои интересни форми, като кръстове или, в случай на леща с перфектна симетрия, пръстен от светлина, наречен „пръстен на Айнщайн“, всички съставени от повтарящи се повторения на един и същи обект.
(Отваря се в нов раздел)
Галактическите клъстери имат „разхвърляна“ форма, като клъстерите нямат централно разпределение, така че когато действат като междинни или лещи обекти, лещите не са перфектни, Според Европейската космическа агенция (Отваря се в нов раздел). Това кара обектът с леща да изглежда изкривен като дъги около лещовидния галактически клъстер, както се вижда в изображението с дълбоко поле на JWST.
Въпреки това, тези лещовидни обекти са повече от просто визуално любопитство. Гравитационните лещи могат да бъдат полезни за астрономите по няколко начина.
Гравитационните лещи не само изкривяват светлината от фонов обект; Той всъщност може да усили тази светлина, като по този начин засили много слабата светлина от изключително отдалечени обекти, като ранни галактики. В резултат на това гравитационните лещи са жизненоважни за изследването на ранната вселена от JWST.
В допълнение, моделите, които лещообразните обекти създават при преминаване на светлината, могат да разкрият много за този обект, НАСА обяснява (Отваря се в нов раздел). Например, гравитационните лещи могат да разкрият как материята е разпределена в галактически купове и галактики.
Последвайте ни в Twitter @служител (Отваря се в нов раздел) или на Facebook (Отваря се в нов раздел).
Допълнителни източници
Разгледайте гравитационните лещи по-подробно с това Ресурси от НАСА (Отваря се в нов раздел). Националната ускорителна лаборатория на Ферми също създаде полезна видео демонстрация на гравитационни лещи YouTube канал на Fermilab (Отваря се в нов раздел).
индекс
Кели, б. (2023 г., 28 февруари). Тройна визия. ESA/Webb, NASA и CSA. https://esawebb.org/images/potm2302a/ (Отваря се в нов раздел)
НАСА. (2022 г., 30 септември). гравитационна леща. Сайт на Хъбъл. https://hubblesite.org/contents/articles/gravitational-lensing#:~:текст (Отваря се в нов раздел)
„Тотален фен на Twitter. Нежно очарователен почитател на бекона. Сертифициран специалист по интернет.“
More Stories
Ловците на астероиди убийци забелязват 27 500 изхвърлени космически камъни
НАСА демонстрира как SpaceX зарежда космически кораби в ниска околоземна орбита
Роботи срещу животни: кой печели надпреварата в естествена среда?