Το εντυπωσιακό «δαχτυλίδι αρραβώνων του Αϊνστάιν» από το πρώιμο σύμπαν είναι από τα παλαιότερα που έχουν ποτέ ανακαλυφθεί

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble κατέγραψε πρόσφατα έναν εξαιρετικά σπάνιο, σχεδόν τέλειο δακτύλιο, βαρυτικά παραμορφωμένου φωτός, γνωστό ως «δακτύλιο του Αϊνστάιν», που λάμπει από έναν γαλαξία στο πρώιμο σύμπαν. Το φωτεινό φωτοστέφανο ευθυγραμμίζεται τέλεια με έναν άλλο γαλαξία, κάνοντάς το να μοιάζει με δαχτυλίδι αρραβώνων στολισμένο με διαμάντια.

Οι δακτύλιοι Αϊνστάιν εμφανίζονται όταν το φως από έναν μακρινό γαλαξία κάμπτεται γύρω από έναν πιο κοντινό γαλαξία ή μια μαύρη τρύπα που είναι τέλεια ευθυγραμμισμένη μεταξύ του μακρινού αντικειμένου και του παρατηρητή. Αυτό το φαινόμενο κάμψης του φωτός, γνωστό ως βαρυτικός φακός, προκαλείται από το φως που διέρχεται μέσα από χωρο-χρόνο, ο οποίος έχει παραμορφωθεί από την τεράστια βαρύτητα που ασκεί το αντικείμενο του προσκηνίου.

Η διατύπωση από τον Αϊνστάιν

Εκτός από την κάμψη του φωτός, ο βαρυτικός φακός το μεγεθύνει, επιτρέποντας στους αστρονόμους να εντοπίζουν μακρινά αντικείμενα που διαφορετικά θα ήταν σχεδόν αόρατα για εμάς. Το φαινόμενο αυτό προβλέφθηκε για πρώτη φορά από τη θεωρία της σχετικότητας του Άλμπερτ Αϊνστάιν, η οποία δίνει στους κοσμικούς κύκλους το όνομά τους.

Στη νέα φωτογραφία, το φως του δακτυλίου Αϊνστάιν, που ονομάζεται HerS J020941.1+001557, προέρχεται από έναν γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 19,5 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Το φως αυτό κάμφθηκε γύρω από έναν γαλαξία, που ονομάζεται SDSS J020941.27+001558.4, σε απόσταση περίπου 2,7 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, ο οποίος είναι η φωτεινή κουκκίδα στο κέντρο του δακτυλίου. Ένας τρίτος γαλαξίας χωρίς φακό, ο J020941.23+001600.7, ευθυγραμμίζεται τέλεια με το φωτοστέφανο, κάνοντάς το να μοιάζει με πολύτιμο λίθο, που στολίζει το δαχτυλίδι.

Ο HerS J020941 ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 2015 από το επιστημονικό πρόγραμμα πολιτών Space Warps, αλλά η νέα εικόνα του Hubble τον δείχνει σε πολύ υψηλότερη ανάλυση.
Ο γαλαξίας που εκπέμπει τον δακτύλιο του Αϊνστάιν είναι τόσο μακριά που θα μπορούσε κανείς να σκεφτεί ότι το φως του δεν θα έπρεπε να είναι ορατό σε εμάς. Σε απόσταση μεγαλύτερη από 19 δισεκατομμύρια έτη φωτός, το φως φαίνεται παλαιότερο από το ίδιο το σύμπαν, το οποίο θεωρείται ότι έχει ηλικία περίπου 13,8 δισεκατομμυρίων ετών.

Ο δακτύλιος του Αϊνστάιν, με την ονομασία HerS J020941.1+001557, αποτελείται από το φως ενός γαλαξία που απέχει 19,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη (Φωτό: ESA/Hubble & NASA, H. Nayyeri, L. Marchetti, J. Lowenthal)

Ωστόσο, λόγω της διαστολής του σύμπαντος, ο γαλαξίας έχει απομακρυνθεί από εμάς, ενώ το φως του έχει ταξιδέψει προς εμάς. Το φως που βλέπουμε εκπέμφθηκε για πρώτη φορά από τον γαλαξία πριν από περίπου 11,2 δισεκατομμύρια χρόνια. Ως αποτέλεσμα, το φως έχει κόκκινη απόχρωση επειδή έχει τεντωθεί λόγω της κοσμικής διαστολής – ένα φαινόμενο γνωστό ως ερυθρή μετατόπιση.

Ο πιο μακρινός δακτύλιος του Αϊνστάιν

Ο HerS J02094 είναι ένας από τους παλαιότερους δακτυλίους Αϊνστάιν που έχουν εντοπιστεί ποτέ, αλλά έχουμε δει και πιο μακρινά παραδείγματα. Πέρυσι, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) εντόπισε έναν δακτύλιο Αϊνστάιν σε απόσταση περίπου 21 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη.

Οι δακτύλιοι του Αϊνστάιν αποτελούν βασικό πεδίο μελέτης για τους αστροφυσικούς, επειδή μπορούν να βοηθήσουν να φωτιστεί η σκοτεινή ύλη – η αόρατη ύλη άγνωστης προέλευσης που αποτελεί περίπου το 85% της μάζας του σύμπαντος.

Μετρώντας το μέγεθος των φωτοστέφανων, οι ερευνητές μπορούν να αναλύσουν τη μάζα των γαλαξιών, γεγονός που τους επιτρέπει να υπολογίσουν την απόκλιση μεταξύ της εκτιμώμενης μάζας τους (με βάση τον αριθμό των άστρων που κατέχουν οι γαλαξίες) και της πραγματικής τους μάζας. Η διαφορά αυτή προκαλείται από την παρουσία σκοτεινής ύλης.

Τα επόμενα χρόνια, το τηλεσκόπιο JWST θα βοηθήσει τους αστρονόμους να βρουν περισσότερους δακτυλίους του Αϊνστάιν από το πρώιμο σύμπαν, οι οποίοι θα βοηθήσουν να χυθεί ακόμη περισσότερο φως στο πρόβλημα της σκοτεινής ύλης.

Scroll to Top