В начале 2022 года алгоритм машинного обучения определил до 5000 потенциальных гравитационных линз, которые могут изменить нашу способность отслеживать эволюцию галактик с момента Большого взрыва.
Теперь астроном Ким-Ви Тран и ее коллеги оценили 77 таких линз, используя обсерваторию Кека на Гавайях и Очень Большой Телескоп в Чили. Она и ее международная команда подтвердили, что 68 из 77 являются сильными гравитационными линзами, простирающимися на огромные космические расстояния.
Уровень успеха 88% предполагает, что алгоритм надежен и что могут быть открыты тысячи новых гравитационных линз. До сих пор было трудно найти гравитационные линзы, и обычно в исследованиях фигурировали только около сотни.
Работа Тран, опубликованная 10 октября 2022 года в "Astrophysical Journal", дает спектроскопическое подтверждение сильных гравитационных линз, ранее идентифицированных с помощью Convolutional Neural Networks.
Работа является частью исследования ASTRO 3D Galaxy Evolution with Lenses (AGEL).
Наша спектроскопия позволила нам составить трехмерное изображение гравитационных линз, чтобы показать, что они реальны, а не являются случайной суперпозицией , — говорит Тран из Центра передового опыта ARC по астрофизике всего неба в трех измерениях (ASTRO3D) и Университета Нового Южного Уэльса (UNSW).
Наша цель с AGEL — спектроскопически подтвердить около 100 сильных гравитационных линз, которые можно наблюдать как в северном, так и в южном полушариях, — добавляет она.
Впервые явление гравитационного линзирования было определено Эйнштейном, который предсказал, что свет преломляется вокруг массивных объектов в космосе так же, как свет проходит через линзу. При этом он значительно увеличивает изображения галактик, которые иначе мы не смогли бы увидеть.
Хотя астрономы уже давно используют их для наблюдения за далекими галактиками, найти эти космические увеличительные стекла было очень сложно.
Хотя эти линзы позволяют нам ясно видеть объекты, находящиеся на расстоянии миллионов световых лет, они также должны позволить нам «видеть» невидимую темную материю, из которой состоит большая часть Вселенной.
Мы знаем, что большая часть массы темная, — говорит Тран. Мы знаем, что масса отклоняет свет, поэтому, если мы сможем измерить, насколько искривлен свет, мы сможем сделать вывод, сколько массы должно быть.
Наличие гораздо большего количества гравитационных линз на разных расстояниях также даст нам более полную картину временной шкалы почти на всем пути до Большого Взрыва.
Помимо того гравитационные линзы дают возможность изучить, как распределяется масса в очень далеких галактиках, которые невозможно наблюдать с помощью других методов. По словам Стюарта Уайта из Мельбурнского университета и директора ASTRO 3D, вводя способы использования этих новых больших наборов данных о небе для поиска многих новых гравитационных линз, команда открывает возможность наблюдения за увеличением массы галактик.
