Астрономи розгадали загадку «подвійної» галактики

Вчені дуже довго не могли зрозуміти, що ж вони дійсно побачили.

Астрономи бачать досить багато дивних речей і об’єктів, розкиданих по нашому величезному Всесвіту, від вибухових зірок до галактик, що зіштовхуються. Багато думаю, що, коли вони бачать дивний небесний об’єкт, то вони зможуть його ідентифікувати. Однак це не завжди так, тому що гравітація спотворює простору, створюючи оптичні ілюзії.

Багато з цих оптичних ілюзій з’являються, коли світло далекої галактики збільшується, розтягується і стає яскравішим, коли він проходить через масивну галактику або скупчення галактик перед ним. Це явище, зване гравітаційним лінзуванням, дає множинні, розтягнуті і яскраві зображення фонової галактики.

Це явище дозволяє астрономам вивчати настільки далекі галактики, які можливо побачити лише за допомогою гравітаційного лінзування. Завдання полягає в тому, щоб спробувати відновити далекі галактики по дивним формам, створеним лінзуванням.

Астрономи, які використовують Хаббл, наткнулися на одну таку дивну форму при аналізі квазарів, палаючих ядер активних галактик. Вони помітили два яскравих лінійних об’єкта, які здавалися дзеркальними відображеннями один одного. Поруч був ще один дивний об’єкт. Все це збило з пантелику астрономів, що їм було потрібно декілька років, щоб розгадати таємницю.

Робота вчених була опублікована в The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

За допомогою двох експертів з гравітаційного лінзування дослідники визначили, що ці три об’єкти були перекрученими зображеннями далекої, невідкритої галактики. Але найбільшим сюрпризом було те, що лінійні об’єкти були точними копіями один одного, що було рідкістю, викликаної точним вирівнюванням фонової галактики й лінзового кластера переднього плану.

Космічний телескоп NASA Хаббл виявив пару ідентичних об’єктів, які виглядають настільки дивно, що астрономам знадобилося кілька років, щоб визначити, що це таке.

«Ми були дійсно в глухому куті», – сказав астроном Тімоті Гамільтон з Університету штату Шоні в Портсмуті, штат Огайо.

Дивні об’єкти складаються з пари опуклих областей і принаймні трьох майже паралельних розділених смуг. Гамільтон зауважив їх випадково, коли використовував Хаббл для огляду колекції квазарів, палаючих ядер активних галактик.

Гамільтон, який відкрив об’єкти, а також команда вчених під керівництвом Річарда Гриффитса з Університету Гаваїв через кілька років все-таки змогла зрозуміти, що ж це таке.

Лінійні об’єкти являли собою розтягнуті зображення далекої галактики з гравітаційною лінзою, віддаленої від нас на відстань понад 11 мільярдів світлових років. І вони виявилися дзеркальним відображенням один одного.

Команда виявила, що величезна гравітація проміжного і не каталогізованого скупчення галактик на передньому плані викривляла простір, збільшуючи, висвітлюючи й розтягуючи зображення далекої галактики позаду нього – явище, зване гравітаційним лінзуванням. Хоча огляди телескопа Хаббла виявляють безліч спотворень дзеркального відображення, викликаних гравітаційним лінзуванням, цей об’єкт викликає подив.

В цьому випадку точне сполучення між фоновою галактикою і скупченням галактик на передньому плані дає подвійні збільшені копії одного і того ж зображення віддаленої галактики. Це рідкісне явище відбувається через те, що фонова галактика коливається в тканини космосу. Ця «брижі» – область найбільшого збільшення, викликана гравітацією щільних кількостей темної матерії, невидимого клею, що становить більшу частину маси Всесвіту. Коли світло від далекої галактики проходить через скупчення по цій рябі, створюються два дзеркальних зображення, а також третє зображення, яке можна побачити збоку.

Але про це рідкісне явище було мало що відомо, коли Гамільтон виявив цей незвичайний феномен у 2013 році. Вчений спочатку навіть подумав, що перед ним дві взаємодійні галактики з приливно витягнутими рукавами.

Гамільтон спільно з іншими вченими вирішили з’ясувати, чим же насправді є ці прямі лінії, пізніше названі Об’єктом Гамільтона на честь його першовідкривача. Вони показали це дивне зображення колегам на астрономічних конференціях, що викликало найрізноманітніші теорії, серед яких були припущення від космічних струн до планетарних туманностей.

Лише через час вчені змогли зрозуміти, що перед загадковим об’єктом знаходиться кластер, якого немає в каталогах. Потім їм вдалося з’ясувати, що три об’єкти, що потрапили на зображення, знаходяться на одній відстані, а значить, є портретом однієї й тієї ж галактики.

На думку вчених, це спіральна галактика з перемичкою, яку видно з ребра. При цьому, в цій галактиці все ще триває зореутворення.

Джерело