ستاره شناسان شاهد نزدیک به ۷ سال تابش نور ناشی از پیچش یک گروه کهکشانی هستند


در سال ۱۹۷۹، ستاره شناسان دو اختروش تقریباً یکسان را کشف کردند که نزدیک به یکدیگر در آسمان ظاهر می شدند. این به اصطلاح “اختروش های دوقلو” در واقع تصاویر جداگانه ای از یک شی هستند.

جالب‌تر اینکه مسیرهای نوری که هر تصویر را ایجاد می‌کردند از قسمت‌های مختلف بلوک عبور می‌کردند. یک روش کمی بیشتر از روش دیگر طول کشید.

این بدان معناست که فلاش در یک تصویر از کوازار ۱۴ ماه بعد در تصویر دیگر رخ داده است.

دلیل؟ توزیع جرم این جرم عدسی را تشکیل داد که نور را منحرف کرد و دو مسیر را به شدت تحت تاثیر قرار داد.

به سرعت به سال ۲۰۲۲ برسید. تیمی از ستاره شناسان از دانشگاه والنسیا در مورد مطالعه خود در مورد اثر مشابه دیگری از اختروش دوردست گزارش می دهند.

آنها ۱۴ سال را صرف اندازه‌گیری طولانی‌ترین تاخیر زمانی بین تصاویر متعدد از یک اختروش هدف کردند: ۶.۷۳ سال – طولانی‌ترین زمان عدسی گرانشی که تاکنون شناسایی شده است.

خوشه کهکشانی SDSS J1004 + 4112 به این تاخیر کمک می کند. ترکیب کهکشان ها و ماده تاریک در خوشه در واقع باعث می شود که نور اختروش در حین عبور در هم پیچیده شود.

این باعث می شود نور مسیرهای مختلفی را از طریق عدسی گرانشی طی کند. نتیجه همان اثر تاخیر زمانی عجیب است.

کهکشان ها و ابرنواخترها در فضا
تصویر شرح‌داده‌شده هابل از SDSS J1004 + 4112 که تصاویری از اختروش دوردست و همچنین سایر اجسام دارای لنز را نشان می‌دهد. (آژانس فضایی اروپا/هابل؛ ناسا؛ کی شارون/دانشگاه تل آویو؛ ای. اوفک/کلتک)

خوزه آنتونیو مونوز لوزانو، پروفسور دپارتمان نجوم و اخترفیزیک می گوید: «تصاویر چهار اختروشی که ما مشاهده می کنیم در واقع از یک اختروش است که نور آن در مسیر خود توسط میدان گرانشی یک خوشه کهکشانی به سمت ما خم می شود. . مدیر رصدخانه نجوم دانشگاه والنسیا.

“از آنجایی که مسیری که پرتوهای نور برای تشکیل هر تصویر طی می کنند متفاوت است، ما آنها را در لحظات مختلف می بینیم. در این مورد، باید ۶.۷۳ سال صبر کنیم تا سیگنالی که در تصویر اول مشاهده کردیم در تصویر چهارم بازتولید شود. “

Sloan Digital Sky Survey برای اولین بار ترکیب SDSS J1004 + 4112 را کشف کرد. این اولین تصویر از یک اختروش بود که نور آن توسط یک عدسی به پنج تصویر تقسیم شد.

راهنمای گرافیکی سریع لنز کوازار

یک لنز گرانشی با عبور نور از ناحیه ای از فضا با اثر گرانشی قوی، یک اثر نوری ایجاد می کند.

ستاره شناسان شاهد انحراف نور توسط خوشه کهکشانی با تاخیری نزدیک به 7 سال هستند.
چگونه عدسی گرانشی باعث می شود که نور یک اختروش دور در هنگام حرکت در یک گروه کهکشانی خم شود. (NASA/ESA، K. Sharon (دانشگاه تل آویو)، E. Ofek (Caltech))

تأخیر زمانی به ستاره شناسان چه می گوید؟

تأخیر زمانی مشاهده شده سرنخ های جالبی در مورد گروه های عدسی در مقابل ستاره شناسان به دست می دهد. خوشه های کهکشان فوق العاده عظیم هستند و بزرگترین ساختارهای گرانشی شناخته شده در جهان هستند. برخی شامل هزاران کهکشان هستند.

گرانش ترکیبی کهکشان‌ها و همچنین ماده تاریک درگیر در خوشه، می‌تواند نور اجرام دوردست را هنگام عبور از خوشه یا نزدیکی آن مسدود کند. به نظر می رسد که جرم همه “چیزها” در بلوک به طور نابرابر توزیع شده است. که می تواند مسیر نور را از طریق بلوک تحت تاثیر قرار دهد.

بنابراین، ستاره شناسان به تمام داده هایی که می توانند در مورد توزیع ماده در جرم به دست آورند، نیاز دارند. که شامل ماده تاریک است. همه اینها به آنها کمک می کند تا بفهمند که چگونه بر مسیر نور از یک کوازار دور تأثیر می گذارد.

لوزانو گفت: «اندازه‌گیری این تأخیرهای زمانی به درک بهتر ویژگی‌های کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی، جرم و توزیع آنها کمک می‌کند و داده‌های جدیدی را برای تخمین ثابت هابل فراهم می‌کند.

درک توزیع جرم در خوشه های عدسی

Raquel Force Toribio، دانشجوی فوق دکتری در دانشگاه، گفت: علاوه بر توزیع جرم، داده‌های مشاهده به درک سایر ویژگی‌های آرایه لنز نیز کمک می‌کند.

او گفت: «به ویژه، می توان توزیع ماده تاریک را در ناحیه داخلی خوشه محدود کرد، زیرا اثر عدسی نه تنها به ماده معمولی بلکه به ماده تاریک نیز حساس است.

او افزود که محاسبه تأخیر زمانی امکان اکتشافات دیگری از جمله توزیع ستارگان و دیگر اجرام در ناحیه فضای بین کهکشان های خوشه را فراهم می کند.

علاوه بر این، به ستاره شناسان کمک می کند تا اندازه قرص برافزایش یک اختروش دور را محاسبه کنند.

مقاله‌ای که اخیراً منتشر شده، استفاده تیم از منحنی‌های نور جدید را برای چهار تصویر روشن از سیستم لنز گرانشی SDSS J1004+4112 توصیف می‌کند.

این مشاهدات در یک دوره ۱۴.۵ ساله در تلسکوپ ۱.۲ متری واقع در رصدخانه فرد لارنس ویپل (FLWO، ایالات متحده آمریکا) با همکاری دانشمندان دانشگاه ایالتی اوهایو (ایالات متحده آمریکا) انجام شد.

این مقاله در ابتدا توسط Universe Today منتشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.