Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 27.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Галактика SDP.81 - почти идеальное кольцо Эйнштейна

Галактика SDP.81 — почти идеальное кольцо Эйнштейна
shortstoryf

Астрономы обнаружили, что далёкая галактика, видимая с Земли посредством гравитационного линзирования, выглядит как космическое кольцо. И всё это благодаря исследованиям, проведённым с максимальной разрешающей способностью, которую может получить Атакамская Большая Миллимиметровая/субмиллиметрова решётка, или коротко ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array). Такой способ выравнивания двух отдалённых галактик в виде структуры, подобной кольцу, является редким и специфическим проявлением эффекта гравитационного линзирования, который был предсказан Альбертом Эйнштейном в своей Общей теории относительности.

Гравитационное линзирование возникает, когда массивная галактика или группа галактик сгибают свет, излучаемый от более далёкой галактики, находящейся на заднем плане. В результате возникает очень увеличенное, хотя очень искажённое изображение. В данном конкретном случае галактика, известная как SDP.81, и галактика перед ней выстроились в линию с такой неимоверной точностью, что свет более далёкой галактики сформировался в виде почти полного круга для наблюдателя с Земли. Галактика SDP.81 была обнаружена космической обсерваторией «Гершель» и является активной областью звёздообразования на расстоянии почти в 12 миллиардов световых лет от нас. Это означает, что мы её видим в том состоянии, когда возраст Вселенной составлял всего 15 процентов от её текущего. Эта галактика гравитационного линзирована массивной галактикой переднего плана, которая является намного ближе к нам (по космическим меркам), на расстоянии 4 миллиардов световых лет от Земли.

«Гравитационное линзирование используется в астрономии, чтобы изучать очень отдалённую, очень раннюю Вселенную, потому что этот эффект даёт даже нашим самым современным телескопам значительной бонус разрешающей способности. Благодаря поразительным детальным изображениям от ALMA астрономы теперь будут в состоянии повторно изучить накопленную информацию, содержащуюся в искажённом изображении, которое мы видим как кольцо, и произвести реконструкцию истинного изображения галактики SDP.81», — исследователи по науке ALMA.

Эти изображения SDP.81 были получены в  октябре 2014 года в рамках работы по программе сверхбольшой базы телескопов. Эта программа призвана для проверки работоспособности комплекса и достичь самого большого разрешения, которое можно получить, когда антенны находятся на самом большом отдалении друг от друга. Эта интерферометрическая база составляет порядка 15 километров. Этот самый чёткий снимок галактики SDP.81 был сделан во время наблюдений за ярким светом, испускаемым космической пылью в галактике заднего плана. По опубликованному изображению видно чёткие дуги, которые составляют практически замкнутую кольцевую структуру. Другие наблюдения с меньшим качеством, были получены во время изучения слабых молекулярных подписей угарного газа и воды, они делают картину целостной и предоставляют учёным важные детали об этой галактике. И хотя это удивительное взаимодействие гравитационной силы и света в SDP.81 было изучено другими обсерваториями, включая радионаблюдения с помощью Субмиллиметровой Решётки и интерферометра на Плато-де-Бюр и исследования в видимом диапазоне с помощью «Хаббла», ни один из этих инструментов не смог получить такие чёткие детали кольцевой структуры, как ALMA.

«Такая изящная информация, содержащаяся в изображениях от ALMA, невероятно важна для нашего понимания существования галактик в ранней Вселенной. Астрономы используют сложные компьютерные программы, чтобы восстановить истинную внешность гравитационно линзированных галактик. Это распутывание изгибов солнечного света позволит нам изучить фактическую форму и  внутреннее строение этой галактики намного более ясно, чем это было возможно до сих пор», — Жаклин Ходж из Национальной радиоастрономической обсерватории в Шарлоттсвилле.

Для проведений таких наблюдений на комплексе ALMA удалось получить поразительное максимальное разрешение в 23 миллиугловых секунд. Как шутят астрономы, смотреть на SDP.81 это то же самое, как наблюдать баскетбольное кольцо, закреплённое на смотровой площадке Эйфелевой башни, с смотровой площадки на Эмпайр Стейт Билдинг в Нью-Йорке. Вообще, SDP.81 является одной из пяти галактик, отобранных для исследования в рамках исследовательской кампании с большой интерферометрической базой ALMA. Другие объекты, включённые в исследование: протопланетный диск HL Tau, астероид Юнона, звезда Мира и квазар 3C138.

Вторым объектом, о котором стала доступна информация, это астероид 3 Юнона. Серия изображений, сделанных ALMA, обеспечила беспрецедентное представление о поверхности этого космического объекта, который является одни из самых крупных членов главного пояса астероидов Солнечной системы. Эти изображения были сложены вместе в виде анимации, которая показана ниже. На этой анимации видна поверхность астероида, видимая в миллиметровой длине волны, по мере того, как объект вращается. Полная последовательность наблюдений за Юноной проводилась в течение четырёх часов, когда астероид был на расстоянии приблизительно 295 миллионов километров от Земли. Разрешение, в котором было выполнено исследование, существенно увеличилось по сравнению с предыдущими наблюдениями в подобных длинах электромагнитных волн. Его вполне хватает, что ясно увидеть неправильную форму астероида и некоторые видимые особенности его поверхности.

Астероид 3 Юнона, запечатлённый ALMA
Как происходит гравитационное линзирование галактики SDP.81
Изображения
SDP.81 ALMA ХабблSDP.81 ALMASDP.81 высокочёткая область
Галактика SDP.81 ALMA Hubble

Изображение гравитационно линзированной галактики SDP.81 от решётки ALMA. Яркий оранжевый центральный регион представляет собой свечение пыли в ней. Окружающие эту область точки, полученные в низком разрешении миллиметровой длины волны красноватые пятна показывают распределение моноокиси углерода. Синим цветом показано диффузное излучение галактики переднего плана, как её видит телескоп «Хаббл». Источник: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton NRAO/AUI/NSF; NASA/ESA Hubble, T. Hunter (NRAO)

Галактика SDP.81 ALMA

Изображение гравитационно линзированной галактики SDP.81 от решётки ALMA. Яркий оранжевое центральное цольцо представляет собой свечение пыли в ней. Окружающие это кольцо области, также оранжевого цвета, но не настолько яркого, получены в низком разрешении миллиметровой длины волны и показывают распределение моноокиси углерода. Источник: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton NRAO/AUI/NSF

Галактика SDP.81 ALMA

Отдельное изображение самой высокочёткой области галактики SDP.81, полученное комплексом ALMA. Источник: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)

По информации Национальной радиоастрономической обсерватории.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google