Новооткрытые гравитационные линзы могут раскрыть древние галактики и природу темной материи

Астрономы спектроскопически подтвердили часть из потенциальных гравитационных линз, ранее обнаруженных с помощью алгоритма машинного обучения.

Об этом рассказали в Центре передового опыта ARC по астрофизике всего неба в 3 измерениях (ASTRO3D), передают OstanniPodii.com.

В начале этого года алгоритм машинного обучения обнаружил до 5000 потенциальных гравитационных линз.

Теперь международная команда астрономов оценила 77 линз с помощью обсерватории Кека на Гавайских островах и Очень большого телескопа в Чили. Они подтвердили, что 68 из 77 являются сильными гравитационными линзами, которые охватывают огромные космические расстояния.

Этот показатель успеха в 88% свидетельствует о том, что алгоритм является надежным и что мы можем иметь тысячи новых гравитационных линз. На сегодня гравитационные линзы трудно найти, и только около сотни из них регулярно используются.

Работа была опубликована 26 сентября в "The Astronomical Journal".

"Наша спектроскопия позволила нам составить 3D-картину гравитационных линз, чтобы показать, что они настоящие, а не просто случайная суперпозиция", - говорит автор-корреспондент доктор Ким-Ви Тран из ASTRO3D и Университета Нового Южного Уэльса.

Она объясняет, что дальнейшая цель - спектроскопически подтвердить около 100 сильных гравитационных линз, которые можно наблюдать как из Северного, так и из Южного полушарий в течение года.

Гравитационное линзирование

Гравитационное линзирование было впервые определено как явление Эйнштейном, который предсказал, что свет огибает массивные объекты в пространстве так же, как свет искривляется при прохождении через линзу.

Таким образом, оно значительно увеличивает изображения галактик, которые мы иначе не смогли бы увидеть.

Хотя астрономы уже давно используют их для наблюдения за далекими галактиками, но находить эти космические увеличительные стекла удавалось с трудом.

"Эти линзы очень маленькие, поэтому, если вы получаете нечеткие изображения, вы не сможете их обнаружить", - говорит д-р Тран.

Темная материя и эволюция галактик

Хотя линзы позволяют нам более четко видеть объекты, находящиеся на расстоянии миллионов световых лет, они также должны позволить нам "увидеть" невидимую темную материю, которая составляет большую часть Вселенной.

"Мы знаем, что большая часть массы является темной", - говорит доктор Тран. "Мы знаем, что масса искривляет свет, и если мы сможем измерить, насколько искривлен свет, мы сможем сделать вывод, сколько там должно быть массы".

Наличие гораздо большего количества гравитационных линз на разных расстояниях также даст нам более полное представление о временной шкале, достигающей почти до Большого взрыва.

"Чем больше увеличительных стекол у вас есть, тем больше шансов, что вы сможете попытаться исследовать эти более отдаленные объекты. Надеемся, мы сможем лучше измерить демографию очень молодых галактик", - говорит доктор Тран.

"Затем где-то между этими действительно ранними первыми галактиками и нами происходит большая эволюция, с крошечными звездообразующими регионами, которые превращают чистый газ в первые звезды до Солнца, Млечного Пути ".

"И поэтому с помощью этих линз на разных расстояниях мы можем смотреть на разные точки космической временной шкалы, чтобы отслеживать, по сути, как все меняется со временем, между самыми первыми галактиками и до сих пор".

Профессор Стюарт Уайт из Мельбурнского университета и директор ASTRO3D говорит, что каждая гравитационная линза уникальна и рассказывает нам что-то новое.

"Кроме того, что гравитационные линзы являются красивыми объектами, они открывают окно для изучения того, как распределяется масса в очень далеких галактиках, которые нельзя наблюдать с помощью других методов. Внедряя способы использования этих новых больших наборов данных неба для поиска многих новых гравитационных линз, команда открывает возможность увидеть, как галактики получают свою массу", - говорит он.

Профессор Карл Глейзбрук из Университета Суинберна и научный руководитель работы доктора Тран отдал должное работе, проведенной ранее.

"Этот алгоритм был впервые разработан доктором Колином Джейкобсом в Суинберне. Он просеял десятки миллионов изображений галактик, чтобы сократить выборку до 5000. Мы никогда не мечтали, что процент успеха будет настолько высоким", - говорит он.

"Сейчас мы получаем изображения этих линз с помощью космического телескопа "Хаббл", они варьируются от поразительно красивых до чрезвычайно странных изображений, которые потребуют от нас значительных усилий, чтобы разобраться в них".

Доцент Такер Джонс из Калифорнийского университета в Дэвисе, еще один научный руководитель работы, описал новый образец как "гигантский шаг вперед в изучении того, как формируются галактики на протяжении истории Вселенной".

"Обычно эти ранние галактики выглядят как маленькие размытые пятна, но увеличение линзы позволяет нам увидеть их структуру с гораздо лучшим разрешением. Они являются идеальными целями для наших самых мощных телескопов, которые дают нам наилучшее представление о ранней Вселенной", - говорит он.

"Благодаря эффекту линзирования мы можем узнать, как выглядят эти примитивные галактики, из чего они сделаны и как они взаимодействуют со своим окружением", - добавил Джонс.

! Читайте еще интересные новости о космосе на сайте или следите за ними на Facebook.