О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Украина | Свидетели Иеговы
Читайте нас:
На основном сайте Граней: https://graniru.org/Society/Science/m.60187.html

статья Гравитационная линза показывает сердце отдаленной галактики

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 13.02.2004
CLASS B0218+357, самая маленькая система гравитационных линз из обнаруженных на настоящий момент (www.jb.man.ac.uk/research/grav
CLASS B0218+357, самая маленькая система гравитационных линз из обнаруженных на настоящий момент (www.jb.man.ac.uk/research/grav
Реклама
цитата Дословно

Джошуа Винн

(о наблюдениях галактики - гравитационной линзы PMN J1632-0033)

Находка центрального изображения интересна сама по себе, но еще важнее она в связи с тем, что может многое рассказать о параметрах "линзирующей" галактики. Это дает нам в руки новый инструмент для того, чтобы изучать галактики столь отдаленные, что даже в космический телескоп "Хаббл" они видятся только слабыми пятнышками...

Почти все наше знание о галактических центрах базируется на изучении очень близких галактик. С центральным же изображением связана одна замечательная вещь - вы можете получить подобную информацию о ядре галактики, расположенной в сотни раз дальше, и на миллиарды лет моложе, чем наши соседние галактики.

Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

В настоящее время известно уже множество примеров наблюдений галактик, действующих подобно "гравитационным линзам". Лучи света, проходя рядом с ними, отклоняются мощным гравитационным полем. За счет такого "линзирования" (lensing, в среде астрофизиков устоялся именно такой термин) на небе появляется несколько дополнительных видимых изображений какого-нибудь отдаленного объекта, расположенного за такой галактикой - например, это может быть яркий квазар. Изучение таких объектов методом "гравитационного линзирования" - вещь чрезвычайно ценная, но ученых на протяжении более чем 20 последних лет очень смущала некая таинственная особенность: Общая теория относительности Эйнштейна предсказывает, что в этих случаях должно наблюдаться нечетное число псевдоизображений, а все (или почти все) наблюдаемые "линзы" дают только 2 или 4 "дубля". Теперь наконец удалось найти слабое центральное изображение квазара у одного из пяти "кандидатов" - в системе линзирующей галактики PMN J1632-0033.

Квазары - это чрезвычайно отдаленные и яркие космические объекты, которые, по современным понятиям, представляют собой активно поглощающие материю сверхмассивные черные дыры. Они горят очень ярко, преобразовывая гравитационную энергию вещества, падающего на такую черную дыру, в видимый свет и другие виды излучения вроде радиоволн, рентгена и гамма-лучей.

При гравитационном линзировании лучи от квазара, которые на пути к Земле проходят близко к линзирующей галактике, искривляются под воздействием гравитационного поля этой галактики подобно тому, как световые лучи изгибаются при прохождении через обычную стеклянную линзу. Чем выше плотность центральной части галактики и мощнее ее гравитация, тем слабее будет центральное изображение. Тем не менее, это центральное изображение, свет которого прошел наиболее близко к сердцевине линзирующей галактики, может сообщить очень важную информацию о его ядре. Подобная возможность делает обнаружение таких центральных изображений особенно ценным.

В системе PMN J1632-0033 в созвездии Змееносца радиоквазар с красным смещением z=3,42 (что соответствует расстоянию приблизительно в 11,5 миллиарда световых лет) линзируется эллиптической галактикой с красным смещением z~1 (то есть галактика удалена от нас примерно на 8 миллиардов световых лет). Два изображения квазара уже наблюдались ранее, и у исследователей было также подозрение на наличие еще одного, третьего, очень слабого центрального радиоисточника. Однако этот третий источник был расположен в самом центре линзирующей галактики и поэтому оставались сомнения: он мог принадлежать непосредственно самой галактике, выступавшей в роли гигантской линзы.

Теперь астрономам Джошуа Винну (Joshua Winn) из Гарвард-Смитсонианского астрофизического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - CfA) и двум его бывшим коллегам по CfA - Дэвиду Русину (David Rusin, теперь он в Пенсильванском университете) и Кристоферу Кочанеку (Christopher Kochanek, Университет штата Огайо) - удалось получить надежное свидетельство того, что третий источник действительно является третьим центральным изображением линзированного квазара. Тщательно изучив радиоспектр всех трех изображений с помощью системы из 10 радиотелескопов и радиоинтерферометров со сверхдлинной базой американского Национального научного общества (National Science Foundation's Very Large Array and Very Long Baseline Array - VLBA), Винн и его коллеги выяснили, что спектр центрального изображения идентичен двум другим, и только в области низких частот часть радиоизлучения была поглощена линзирующей галактикой.

Слабое центральное изображение может быть использовано для того, чтобы дополнительно исследовать многие важные свойства самой "линзирующей" галактики и, в частности, параметры сверхмассивной черной дыры, расположенной в ее центре. Геометрия и свойства трех изображений квазара уже раскрыли кое-какие подробности строения ядра этой отдаленной галактики. Например, ее центральная черная дыра составляет менее 200 миллионов солнечных масс (что не так уж много). А ее "поверхностная плотность" (surface density, количество вещества, проектирующееся на небесную плоскость) в месте центрального изображения составляет свыше 20 тысяч солнечных масс на квадратный парсек. (Для сравнения, поверхностная плотность Млечного пути возле нашего Солнца - это приблизительно 50 солнечных масс на квадратный парсек.) Изображения для линзирующей галактики находятся в полном согласии с ожиданиями, основанными на детальных наблюдениях галактик, расположенных в сотни раз ближе к Земле, чем PMN J1632-0033.

Источники:
Gravitational Lens Reveals Heart of a Distant Galaxy - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Press Release
The central image of a gravitationally lensed quasar (оригинал статьи) - arXiv

Ссылка:
Гравитационное линзирование - ссылки на последние зарубежные работы, посвященные гравитационному линзированию

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 13.02.2004


новость Новости по теме
Фото и Видео

Реклама


Выбор читателей