W ostatnich dniach Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba wykonał zdjęcie zjawiska pierścienia Einsteina. Widoczne wokół galaktyki halo jest skutkiem załamania światła pod wpływem zakrzywienia czasoprzestrzeni – zjawisko to było już obserwowane, ale nigdy nie było tak dobrze rozróżnialne. Zdjęcie to, wykonane Teleskopem Webba przez entuzjastę astronomii z Reddita, jest więc jednym z najlepszych przykładów pierścienia Einsteina w historii.

Światło w pierścieniu pochodzi z galaktyki SPT-S J041839-4751.8 (w skróconej wersji JO418), która od Ziemi odległa jest o 12.8 miliarda lat świetlnych, co czyni ją jedną z najstarszych spośród znanych ludzkości. Obecnie znajduje się bezpośrednio za inną galaktyką (niebieska kropka w środku pierścienia to właśnie ta galaktyka), która jest na tyle masywna, że znacząco zakrzywia czasoprzestrzeń wokół siebie – to przez nią musi przejść światło. Z Ziemi możemy odnieść wrażenie, że promienie świetlne są załamane, jednakże z perspektywy trzeciego wymiaru, fale elektromagnetyczne podróżują zawsze w linii prostej.

Mechanizm tego zjawiska jest podobny do zakrzywienia światła w szklance, gdzie również obiekty za szklanką zdają się bliższymi niż są w rzeczywistości. Z tą jednak różnicą, że tutaj rolę szklanki pełni masywna galaktyka. Taka analogia skłoniła fizyków do nazwania tego mechanizmu soczewkowaniem grawitacyjnym.

Przybliżenie pierścienia Einsteina w JO418

Zdjęcie wykonane zostało przez studenta astronomii, który opublikował je 23. sierpnia w subreddicie r/Astronomy. Student złożył je z publicznie dostępnych danych z MIRI, czyli przyrządu obecnego w teleskopie Webba, który odpowiada za detekcję fal podczerwonych. Jak sam mówi, gdyby nie soczewkowanie grawitacyjne, w ogóle nie bylibyśmy w stanie dostrzec JO418.

NASA w swojej historii niejednokrotnie wykonywała podobne zdjęcia, jednakże na żadnym pierścień nie był tak idealnie krągły jak w tym przypadku. Jest to spowodowane bardzo rzadkimi warunkami, które muszą zostać spełnione, aby w ogóle było możliwe wykonanie takiego zdjęcia – galaktyki muszą znaleźć się idealnie za sobą, co zdarza się bardzo rzadko. Jednakże, biorąc pod uwagę imponujące możliwości teleskopu Webba, możemy mieć nadzieję na coraz częstsze publikacje podobnych zdjęć – tak zjawiskowych pierścieni może być więcej, po prostu dotychczas nie byliśmy w stanie ich zauważyć.

Autor

Franciszek Badziak

Uczeń pewnego warszawskiego liceum, entuzjasta fizyki, matematyki i astronomii. Jeśli go spytacie, co ceni w życiu najbardziej, odpowie, że nie ma czasu, bo gdzieś się spieszy. Poza naukami ścisłymi interesuje się muzyką jazzową. Skończył nawet szkołę muzyczną i jest aktywnym muzykiem- perkusistą.