O odkryciu najbliższego kwazara, którego obraz jest soczewkowany grawitacyjnie informują strony internetowe European Southern Observatory (ESO).

Zgodnie z ogólną teorią względności Einsteina masa wpływa na sposób poruszania się promieni świetlnych zakrzywiając ich bieg. Obserwacyjne potwierdzenie tego faktu zostało uzyskane przez A. Eddingtona już w 1919 roku, kiedy podczas zaćmienia Słońca zaobserwowano zmianę “położenia” gwiazdy spowodowaną wpływem grawitacji naszej dziennej gwiazdy na promienie świetlne.

W latach trzydziestych Fritz Zwicky zaproponował, by podobnego efektu poszukać dalej w przestzreni kosmicznej, gdzie za soczewkę dla odległego obiektu może posłużyć galaktyka lub gromada galaktyk. Pierwszy obraz takiego podwójnego obiekty udało się zaobserwować dopiero w roku 1979. Obecnie znamy aż 62 takie kosmiczne miraże (które astronomowie nazywają soczewkowaniem grawitacyjnym), w których światło odległych galaktyk i kwazarów jest uginane przez bliższe galaktyki, co powoduje pojawienie się na niebie dwóch lub więcej obrazów tego samego źródła.

W maju 2002 międzynarodowy zespół naukowców kierowany przez Dominique Sluse z European Southern Observatory (ESO) odkrył nowy taki obiekt, oznaczony RXS J1131-1231 na zdjęciach wykonanych przez teleskop. Pd odkrycie nastąpiły dalsze obserwacje, w wyniku których zaobserwowano spektra wszystkich składników obrazu.

Odkrycie jest o tyle ciekawy, że soczewkowany kwazar RXS J1131-1231 jest najbliższym kwazarem, którego obraz został podzielony. RXS J1131-1231 znajduje się bowiem w odległości 6,3 miliarda lat świetlnych (przesunięcie ku czerwieni z=0,66), a soczewkująca galaktyka w odległości 3.5 miliarda lat świetlnych (z=0,3). Kwazar znajuje się w gwiazdozbiorze nieba południowego Puchar.

Obrazy RXS J1131-1231 zostały uzyskane za pomocą 3,6-metrowego New Technology Telescope w obserwatorium ESO na górze La Silla w Chile. Do otrzymania spektra używto instrumentu EMMI. Połączenie doskonałych warunków obserwacyjnych panujących w chilijskich Andach z dobrej jakości nowoczesną optyką teleskopu pozwoliło na zidentyfikowanie nie tylko czterech obrazów soczewkowanego kwazara, lecz także na dostrzeżenie soczewkującej galaktyki oraz fragmentu pierścienia Einsteina – łuku świetlnego powstającego, gdy soczewkowany obiekt, soczewka i obserwator leżą idealnie na jednej linii.

Z uwagi na mały odstęp pomiędzy składowymi obrazu (rzędu 1 sekundy łuku) oraz na niemożliwe do ominięcia rozmycie, wynikające z turbulencji atmosfery ziemskiej, astronomowie wykorzystali zaawansowane oprogramowanie, które pomogło im wydobyć z danych obraz o wyższej rozdzielczości, gdzie mogli precyzyjnie zmierzyć jasność i pozycję obiektów. Technika pomogła rówież w uzyskaniu lepszego obrazu pierścienia Einsteina.

Dodatkową ciekawostką okazała się jasność jednego z obrazów kwazara. Okazało się, że jest on 2,5 raza jaśniejszy niż przewiduje to ogólna teoria względności. Potencjalne wyjaśnienie tego faktu astronomowie opierają na zjawisku mikrosoczewkowania grawitacyjnego. Okazuje się bowiem, że jaśniejszy obraz może być dodatkowo soczewkowany tym razem nie przez całą galaktykę, ale przez jej fragmenty w postaci np. masywnych gwiazd.

Ten efekt jest zbyt mały, aby rozdzielić obraz kwazara na dodatkowe części, lecz może dodatkowo podnieść jasność soczewkowanego obiektu. Aby potwierdzić tą hipoteze oraz aby dalej wykorzystać to niezwykłe laboratorium, jakiego dostarczyła natura, potrzebne są dalsze obserwacje, które mają zostać wykonane przez Very Large Telescope (VLT) i Very Large Array (VLA) oraz Kosmiczny Teleskop Hubble’a.

Autor

Wojciech Lizakowski