Według artykułu opublikowanego w czasopiśmie Nature Astronomy, obserwacje niezwykłej galaktyki, która stała się gigantycznym „wężem” w wyniku zakrzywienia przez soczewkę grawitacyjną, pomogły astronomom dowiedzieć się, jak powstały niektóre z pierwszych gwiazd w młodym wszechświecie.
„Od dawna zakładaliśmy, że gigantyczne gromady gazu długie na tysiące lat świetlnych, w których narodziły się pierwsze gwiazdy Wszechświata, w rzeczywistości składały się z wielu małych i niepowiązanych ze sobą„ gwiezdnych żłobków”. Mamy ogromne szczęście, że udało nam się potwierdzić te przypuszczenia za pomocą obrazów uzyskanych dzięki „kosmicznemu wężowi” - mówi Valentina Tamburello z Uniwersytetu w Zurychu (Szwajcaria).
Uważa się, że wszelkie nagromadzenie materii o dużej masie, w tym ciemnej materii, oddziałuje ze światłem i powoduje zginanie jego promieni, tak jak robią to zwykłe soczewki optyczne. Naukowcy nazywają ten efekt soczewkowaniem grawitacyjnym. W niektórych przypadkach krzywizna kosmosu pomaga astronomom dostrzec bardzo odległe obiekty - pierwsze galaktyki we Wszechświecie i ich rdzenie kwazarów - które byłyby niedostępne dla obserwacji z Ziemi bez „wzrostu” grawitacji.
Jeśli dwa kwazary, galaktyki lub inne obiekty znajdują się jeden po drugim dla obserwatorów na Ziemi, dzieje się interesująca rzecz - światło odleglejszego obiektu rozdzieli się, przechodząc przez soczewkę grawitacyjną pierwszego. Z tego powodu zobaczymy nie dwa, ale pięć jasnych punktów, z których cztery będą jasnymi „kopiami” bardziej odległego obiektu.
Struktura ta jest często określana jako „Krzyż Einsteina”, ponieważ jej istnienie jest przewidywane przez teorię względności. Co najważniejsze, ta sama teoria mówi, że każda kopia obiektu będzie „fotografią” kwazara, galaktyki lub supernowej w różnych okresach ich życia, ze względu na fakt, że ich światło spędzało różną ilość czasu na opuszczaniu soczewki grawitacyjnej.
Jednym z najbardziej uderzających przykładów takich soczewek jest gromada galaktyk MACSJ1206 w konstelacji Panny, lepiej znana astronomom jako „kosmiczny wąż”. Swoją nazwę zawdzięcza temu, że przyciąganie tej grupy „gwiezdnych metropolii” zakrzywia światło jeszcze bardziej odległej galaktyki w taki sposób, że zamienia się w pas światła, podobny do gigantycznego węża.
Jego „lustrzane” odbicia, jak zauważyli Tamburello i jej współpracownicy, mają normalny, niezniekształcony kształt, co pozwoliło naukowcom na wykorzystanie tego „węża” do zbadania, jak gwiezdny żłobek działa w starożytnej galaktyce i przetestowania popularnych teorii, że pył i gaz zachowywał się inaczej w „młodym” wszechświecie, jak obecnie.
Faktem jest, że obrazy innych soczewek grawitacyjnych, uzyskane za pomocą Hubble'a, pokazały, że takie galaktyki składają się z kilku gigantycznych „żłobków gwiazd” o szerokości tysięcy lat świetlnych i masy miliardów Słońc, w których prawie całkowicie powstają dziwaczne gigantyczne gwiazdy. składający się z czystego wodoru. Ani takie nagromadzenia gazu, ani takie luminarze nie istnieją obecnie w zasadzie, co doprowadziło wielu kosmologów do przekonania, że we wczesnym Wszechświecie mogą panować zupełnie inne warunki niż obecnie.
Film promocyjny:
Jak wykazały obserwacje "kopii" powiększonej galaktyki, w rzeczywistości nie jest to do końca prawdą - gigantyczne obłoki gazu znalezione przez Hubble'a to w rzeczywistości dziesiątki dużych "żłobków gwiazd" o długości 60-90 lat świetlnych, położonych blisko siebie. przyjaciel. Ich masa jest znacznie skromniejsza - są tylko dziesiątki milionów razy cięższe od Słońca, a nie miliardy razy.
Jak przyznają naukowcy, również trudno to wyjaśnić za pomocą współczesnych teorii ewolucji galaktyk, ale można je również podzielić na wiele małych obiektów, których jeszcze nie widzimy. Z drugiej strony nie wyjaśnia to w żaden sposób, dlaczego wewnątrz tych gromad występuje niezwykle wysoka gęstość i tempo powstawania gwiazd.
Tamburello i jej koledzy mają nadzieję, że nowa generacja teleskopów naziemnych, takich jak europejski E-ELT i skandaliczny amerykański TMT, pomoże sprawdzić to założenie i w pełni odkryć tajemnicę, dlaczego nowe gwiazdy w tych galaktykach powstały setki i tysiące razy szybciej niż rodzą się gwiazdy. w Drodze Mlecznej dzisiaj.