În iulie 2022, a fost lansat Telescopul spațial James Webb (JWST) – Cel mai puternic telescop pe care umanitatea l-a pus vreodată în spațiu – Ea i-a înmânat prima poză, o imagine de câmp profund care conține mii de galaxii, dintre care multe sunt văzute așa cum erau în universul timpuriu. Ceea ce mulți oameni nu s-au așteptat a fost cum vor deveni unele dintre aceste galaxii întortocheate și ciudate.
Galaxiile lui Salvador Dali care arată ca bomboane topite nu sunt reprezentative pentru cum arată aceste obiecte în spațiu; Este o iluzie în imaginile JWST. Un alt aspect uimitor al imaginilor JWST, cum ar fi Unul luat din superclusterul RX J2129, Este că mai multe galaxii apar în mai multe puncte din aceeași imagine. Din nou, aceasta este o iluzie. Aceste galaxii nu au de fapt doppelgängers exact.
Cum este posibil acest lucru? Aceste două aspecte distincte ale imaginilor JWST sunt rezultatul aceluiași fenomen, numit lentilă gravitațională. Prevăzut pentru prima dată acum peste 100 de ani de Albert EinsteinLentila gravitațională a devenit un instrument important pentru astronomi prin munca luilupă. Aceste galaxii distorsionate și repetate sunt toate exemple de obiecte cu lentile gravitaționale.
Legate de: Imagini ale telescopului spațial James Webb: 12 vederi uimitoare ale universului nostru (galerie)
Ce este lentila gravitațională?
(Se deschide într-o filă nouă)
Lentila gravitațională este un fenomen prezis de teoria lui Einstein relativitatea generalăceea ce sugerează că gravitatie Ea reiese din efectul corpurilor cu masă asupra țesăturii spațiului și timpului, unindu-se ca o singură entitate numită spațiu-timp.
Gândiți-vă la o placă de cauciuc elastică cu bile de diferite mase plasate pe ea. Cu cât mingea este mai mare, cu atât se înfășoară mai mult în jurul foii de cauciuc. Același lucru este valabil și pentru obiectele cu multă masă găsite în țesătura spațiu-timpului: cu cât masa este mai mare, cu atât obiectul spațiu-timp este mai deformat, prin lucruri precum galaxii și clustere de galaxii care provoacă distorsiuni severe ale spațiu-timpului. Acest efect devine cu adevărat interesant atunci când lumina dintr-un obiect de fundal, cum ar fi o stea sau o galaxie, trece prin această deformare.
Legate de: Telescopul spațial James Webb observă căluți de mare cosmici prin lentile gravitaționale (foto)
Lumina se deplasează în linii drepte, indiferent dacă spațiul prin care trece este distorsionat. Deformarea spațiului cu masă face ca lumina care vine de la o sursă îndepărtată să se „îndoaie”. Ca urmare, când lumina bate Terenface ca obiectul de fundal să pară a fi într-un loc diferit de pe cer.
În situații extreme de deformare, când obiectul dintre Pământ și sursa de fundal este masiv, lumina parcurge diferite căi în jurul obiectului, toate curbate în grade diferite. Acest lucru modifică lungimea drumului pe care lumina îl parcurge pentru a ajunge la noi în diferite grade și, prin urmare, timpul de sosire. Aceasta înseamnă că obiectul cu obiectiv poate apărea în mai multe puncte într-o singură expunere. Acest lucru poate da naștere unor forme interesante, cum ar fi crucile, sau, în cazul unei lentile cu simetrie perfectă, un inel de lumină numit „inel Einstein”, toate alcătuite din iterații repetate ale aceluiași obiect.
(Se deschide într-o filă nouă)
Clusterele de galaxii au o formă „dezordonată”, clusterele lipsind de o distribuție centrală, așa că atunci când acționează ca obiecte intermediare sau lentile, lentila nu este perfectă, Potrivit Agenției Spațiale Europene (Se deschide într-o filă nouă). Acest lucru face ca obiectul cu lentilă să pară distorsionat ca arce în jurul clusterului de galaxii lenticulare, așa cum se vede în imaginea de câmp profund a lui JWST.
Cu toate acestea, aceste obiecte lenticulare sunt mai mult decât o simplă curiozitate vizuală. Lentila gravitațională poate fi utilă astronomilor în mai multe moduri.
Nu numai că lentila gravitațională distorsionează lumina dintr-un obiect de fundal; De fapt, poate amplifica această lumină, sporind astfel lumina foarte slabă de la obiecte extrem de îndepărtate, cum ar fi galaxiile timpurii. Drept urmare, lentilele gravitaționale sunt vitale pentru investigarea universului timpuriu de către JWST.
În plus, modelele pe care obiectele lenticulare le creează pe măsură ce trece lumina pot dezvălui multe despre acel obiect, NASA explică (Se deschide într-o filă nouă). De exemplu, lentilele gravitaționale pot dezvălui modul în care materia este distribuită în grupuri de galaxii și galaxii.
Urmărește-ne pe Twitter @angajat (Se deschide într-o filă nouă) sau pe Facebook (Se deschide într-o filă nouă).
Surse suplimentare
Explorați lentilele gravitaționale mai detaliat cu acestea Resurse de la NASA (Se deschide într-o filă nouă). Laboratorul Național de Accelerator Fermi a produs, de asemenea, o demonstrație video utilă a lentilelor gravitaționale Canalul de YouTube Fermilab (Se deschide într-o filă nouă).
index
Kelly, b. (28 februarie 2023). Viziune triplă. ESA/Webb, NASA și CSA. https://esawebb.org/images/potm2302a/ (Se deschide într-o filă nouă)
NASA. (2022, 30 septembrie). lentilă gravitațională. Site-ul Hubble. https://hubblesite.org/contents/articles/gravitational-lensing#:~:text (Se deschide într-o filă nouă)
„Mândru pasionat al rețelelor sociale. Savant web fără scuze. Guru al internetului. Pasionat de muzică de-o viață. Specialist în călătorii.”
More Stories
Simulările pe supercomputer dezvăluie natura turbulenței în discurile de acumulare a găurilor negre
Trăiește cu anxietate: sfaturi de specialitate despre cum să accepti o afecțiune de sănătate mintală
Noile cercetări asupra unei falii masive de tracțiune sugerează că următorul cutremur mare ar putea fi iminent