"Эвклид" открыл потрясающее кольцо Эйнштейна

Космический телескоп "Евклид", детектив темной Вселенной, сделал удивительное открытие — неподалеку от нас и вокруг давно известной нам галактики.

Об открытии сообщает Европейское космическое агентство (ЕКА), передают OstanniPodii.com.

"Евклид" начал свою шестилетнюю миссию по исследованию темной Вселенной 1 июля 2023 года. Прежде чем космический аппарат мог начать свои наблюдения, команда ученых и инженеров на Земле должна была убедиться, что все работает должным образом. Во время этой ранней фазы тестирования, в сентябре 2023 года, "Эвклид" прислал на Землю несколько изображений. Они были намеренно расфокусированы, но на одном нечетком изображении ученый из архива "Евклида" Бруно Альтьери увидел намек на очень особенное явление и решил присмотреться внимательнее.

"Я смотрю на данные из Евклида по мере их поступления", - рассказывает Бруно. "Даже с того первого наблюдения я увидел его, но после того, как Евклид сделал больше наблюдений за этой областью, мы смогли увидеть идеальное кольцо Эйнштейна. Для меня, кто всю жизнь интересовался гравитационным линзированием, это было потрясающе".

Кольцо Эйнштейна, чрезвычайно редкое явление, как оказалось, скрывается у всех на виду в галактике неподалеку от нас. Галактика под названием NGC 6505 находится на расстоянии около 590 миллионов световых лет от Земли, что по космическим меркам -- рукой подать. Но это первый случай, когда благодаря инструментам высокого разрешения "Эвклида" удалось обнаружить световое кольцо вокруг ее центра.

Кольцо вокруг галактики на переднем плане состоит из света от более удалённой яркой галактики. Далекая галактика находится на расстоянии 4,42 миллиарда световых лет от нас, и ее свет был искажен гравитацией на пути к Земле. Далекая галактика ранее не наблюдалась и еще не имеет названия.

Световое кольцо вокруг центра галактики NGC 6505, зафиксированное космическим телескопом ЕКА "Эвклид", является потрясающим примером кольца Эйнштейна. Credit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, image processing by J.-C. Cuillandre, T. Li

"Кольцо Эйнштейна является примером сильного гравитационного линзирования", - объясняет Конор О′Риордан из Института астрофизики Макса Планка в Германии, ведущий автор первой научной статьи с анализом кольца. "Все сильные линзы особенные, потому что они очень редки, и они невероятно полезны с научной точки зрения. Эта чрезвычайно особенная, потому что она находится так близко к Земле, и ее расположение делает ее очень красивой".

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна предполагает, что свет огибает объекты в пространстве, так что они фокусируют свет подобно гигантской линзе. Этот эффект гравитационного линзирования больше для более массивных объектов -- галактик и скоплений галактик. Это означает, что иногда мы можем видеть свет от далеких галактик, который иначе был бы скрыт.

Если выравнивание правильное, свет от далекой галактики-источника изгибается, образуя эффектное кольцо вокруг объекта на переднем плане. Эти кольца Эйнштейна -- богатая лаборатория для ученых. Изучение их гравитационных эффектов может помочь нам узнать о расширении Вселенной, выявить влияние невидимой темной материи и темной энергии и исследовать фоновый источник, свет которого искажен темной материей между нами и источником.

"Я считаю очень интригующим тот факт, что это кольцо было обнаружено в пределах хорошо известной галактики, которую впервые открыли в 1884 году", - говорит Валерия Петторино, научный сотрудник проекта ЕКА "Эвклид". "Галактика известна астрономам очень давно. И все же это кольцо никогда раньше не наблюдалось. Это демонстрирует, насколько мощным является Евклид, находя новые вещи даже в местах, которые мы считали хорошо известными. Это открытие является очень обнадеживающим для будущего миссии Евклида и демонстрирует его фантастические возможности.

Исследуя, как расширялась и формировалась Вселенная на протяжении своей космической истории, "Евклид" узнает больше о роли гравитации и природе темной энергии и темной материи. Космический телескоп составит карту более чем трети неба, наблюдая за миллиардами галактик на расстоянии до 10 миллиардов световых лет. Ожидается, что он найдет около 100 000 сильных линз, но найти такую удивительную -- и так близко к дому -- просто удивительно. До сих пор было известно менее 1000 сильных линз, и еще меньше было изображено с высоким разрешением.

"Евклид произведет революцию в этой области со всеми этими данными, которых мы никогда раньше не имели", - добавляет Конор.

Хотя это кольцо Эйнштейна является потрясающим, основная работа "Эвклида" заключается в поиске более тонких эффектов слабого гравитационного линзирования, когда фоновые галактики выглядят лишь слегка растянутыми или смещенными. Чтобы обнаружить этот эффект, ученым нужно будет проанализировать миллиарды галактик. "Евклид" начал детальное исследование неба 14 февраля 2024 года и постепенно создает самую масштабную 3D-карту Вселенной. Такая удивительная находка на таком раннем этапе миссии означает, что "Евклид" на пути к раскрытию еще многих скрытых тайн.