"Евклід" відкрив приголомшливе кільце Ейнштейна

Космічний телескоп "Евклід", детектив темного Всесвіту, зробив дивовижне відкриття — неподалік від нас і навколо давно відомої нам галактики.

Про відкриття повідомляє Європейське космічне агентство (ЄКА), передають OstanniPodii.com.

"Евклід" розпочав свою шестирічну місію з дослідження темного Всесвіту 1 липня 2023 року. Перш ніж космічний апарат міг розпочати свої спостереження, команда вчених та інженерів на Землі мала переконатися, що все працює належним чином. Під час цієї ранньої фази тестування, у вересні 2023 року, "Евклід" надіслав на Землю кілька зображень. Вони були навмисно розфокусовані, але на одному нечіткому зображенні науковець з архіву "Евкліда" Бруно Альтьєрі побачив натяк на дуже особливе явище та вирішив придивитися уважніше.

"Я дивлюся на дані з Евкліда у міру їхнього надходження", - розповідає Бруно. "Навіть з того першого спостереження я побачив його, але після того, як Евклід зробив більше спостережень за цією областю, ми змогли побачити ідеальне кільце Ейнштейна. Для мене, хто все життя цікавився гравітаційним лінзуванням, це було приголомшливо".

Кільце Ейнштейна, надзвичайно рідкісне явище, як виявилося, ховається у всіх на виду в галактиці неподалік від нас. Галактика під назвою NGC 6505 знаходиться на відстані близько 590 мільйонів світлових років від Землі, що за космічними мірками -- рукою сягнути. Але це перший випадок, коли завдяки інструментам високої роздільної здатності "Евкліда" вдалося виявити світлове кільце навколо її центру.

Кільце навколо галактики на передньому плані складається зі світла від більш віддаленої яскравої галактики. Далека галактика знаходиться на відстані 4,42 мільярда світлових років від нас, та її світло було спотворене гравітацією на шляху до Землі. Далека галактика раніше не спостерігалася та ще не має назви.

Світлове кільце навколо центру галактики NGC 6505, зафіксоване космічним телескопом ЄКА "Евклід", є приголомшливим прикладом кільця Ейнштейна. Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, T. Li

"Кільце Ейнштейна є прикладом сильного гравітаційного лінзування", - пояснює Конор О′Ріордан з Інституту астрофізики Макса Планка в Німеччині, провідний автор першої наукової статті з аналізом кільця. "Всі сильні лінзи особливі, тому що вони дуже рідкісні, і вони неймовірно корисні з наукової точки зору. Ця надзвичайно особлива, тому що вона знаходиться так близько до Землі, і її розташування робить її дуже красивою".

Загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна передбачає, що світло огинає об′єкти в просторі, так що вони фокусують світло подібно до гігантської лінзи. Цей ефект гравітаційного лінзування більший для більш масивних об′єктів -- галактик і скупчень галактик. Це означає, що іноді ми можемо бачити світло від далеких галактик, яке інакше було б приховане.

Якщо вирівнювання правильне, світло від далекої галактики-джерела вигинається, утворюючи ефектне кільце навколо об′єкта на передньому плані. Ці кільця Ейнштейна -- багата лабораторія для вчених. Вивчення їхніх гравітаційних ефектів може допомогти нам дізнатися про розширення Всесвіту, виявити вплив невидимої темної матерії й темної енергії та дослідити фонове джерело, світло якого викривлене темною матерією між нами й джерелом.

"Я вважаю таким, що дуже інтригує, той факт, що це кільце було виявлено в межах добре відомої галактики, яку вперше відкрили в 1884 році", - каже Валерія Петторіно, наукова співробітниця проєкту ЄКА "Евклід". "Галактика відома астрономам дуже давно. І все ж це кільце ніколи раніше не спостерігалося. Це демонструє, наскільки потужним є Евклід, знаходячи нові речі навіть у місцях, які ми вважали добре відомими. Це відкриття є дуже обнадійливим для майбутнього місії Евкліда й демонструє його фантастичні можливості.

Досліджуючи, як розширювався та формувався Всесвіт протягом своєї космічної історії, "Евклід" дізнається більше про роль гравітації та природу темної енергії й темної матерії. Космічний телескоп складе карту більш ніж третини неба, спостерігаючи за мільярдами галактик на відстані до 10 мільярдів світлових років. Очікується, що він знайде близько 100 000 сильних лінз, але знайти таку дивовижну -- і так близько до дому -- просто дивовижно. До цього часу було відомо менш як 1000 сильних лінз, і ще менше було зображено з високою роздільною здатністю.

"Евклід зробить революцію в цій галузі з усіма цими даними, яких ми ніколи раніше не мали", - додає Конор.

Хоча це кільце Ейнштейна є приголомшливим, основна робота "Евкліда" полягає в пошуку більш тонких ефектів слабкого гравітаційного лінзування, коли фонові галактики виглядають лише злегка розтягнутими або зміщеними. Щоб виявити цей ефект, вченим потрібно буде проаналізувати мільярди галактик. "Евклід" розпочав детальне дослідження неба 14 лютого 2024 року і поступово створює наймасштабнішу 3D-карту Всесвіту. Така дивовижна знахідка на такому ранньому етапі місії означає, що "Евклід" на шляху до розкриття ще багатьох прихованих таємниць.

• гравітаційне лінзування