В декабре 2020 года группа ученых ЕКА опубликовала снимок, сделанный космическим телескопом Хаббла (HST) GAL-CLUS-022058s, — самого большого и одного из наиболее полных обнаруженных колец Эйнштейна , расположенного в направлении южной части созвездия Печи . С тех пор эти наблюдения использовались для разработки модели гравитационной линзы , которая позволила изучить физические свойства увеличенной галактики.
Международная группа астрономов использовала наблюдения на различных длинах волн, в том числе с HST, для детального изучения этого кольца Эйнштейна. Исследование было опубликовано 23 сентября 2021 года в The Astrophysical Journal .
Эйнштейн впервые предположил существование этих объектов в общей теории относительности . Необычная форма этой галактики может быть объяснена процессом, называемым гравитационным линзированием, который включает искривление света от далекой галактики из-за гравитации объекта между этой галактикой и наблюдателем.
В этом случае свет от далекой галактики был искажен по сравнению с формой, которую мы видим, из-за гравитационного влияния скопления галактик перед ним. Почти идеальное выравнивание далекой галактики по отношению к центру скопления галактик, который находится в центре изображения, исказило и усилило изображение далекой галактики до почти идеального круга. Кроме того, гравитация галактик в скоплении вызывает дополнительную деформацию.
Группа астрономов использовала многоволновые наблюдения и, используя оптические данные из архива FORS на Очень Большом Телескопе (VLT) и собственные наблюдения с помощью прибора APEX nFLASH20 , определила значение красного смещения далекой галактики . Для подробного изучения этого кольца Эйнштейна требовались изображения с HST.
Чтобы определить физические свойства усиленной галактики, нам нужна модель гравитационной линзы. Нам удалось получить эту модель благодаря снимкам с космического телескопа Хаббла , — объясняет Анастасио Диас-Санчес, исследователь Политехнического университета Картахены и первый автор статьи. В частности, изображения HST помогли нам идентифицировать четыре изображения далекой галактики, созданные гравитационной линзой, а также звездные скопления, которые усиливают галактику , добавляет он.
Исходя из этой модели линзы, команда вычислила коэффициент усиления, который является важным параметром гравитационной линзы. Это позволило изучить внутренние физические свойства упрочняющейся галактики. Увеличенная галактика является одной из самых ярких на субмиллиметровых длинах волн , сказал Гельмут Даннербауэр, исследователь IAC и соавтор статьи. Наше исследование также показало, что это обычная звездообразующая галактика, которая находится на главной последовательности в эпоху массового звездообразования во Вселенной.
Для исследования было особенно интересно вычислить расстояние до далекой галактики, используя ее красное смещение, имеющее значение z = 1,47, что показывает, что ее свет прошел около 9,4 миллиарда световых лет . Обнаружение молекулярного газа, из которого рождаются новые звезды, позволяет нам с большой точностью рассчитать красное смещение и подтверждает, что мы на самом деле наблюдаем очень далекую галактику , — добавляет Николаус Зульценауэр, аспирант Института радиоастрономии Макса Планка в Германии. соавтор статьи.
Кроме того, команда определила, что коэффициент усиления галактики равен 20, а это означает, что возможности наблюдения HST эквивалентны возможностям 48-метрового телескопа, большего, чем планируемый в настоящее время Чрезвычайно большой телескоп (ELT) .
Благодаря изображениям с этого телескопа мы можем ясно видеть спиральные рукава и центральную выпуклость галактики . Это поможет нам лучше понять звездообразование в далеких галактиках во время предстоящих наблюдений за этой галактикой , — объясняет Сусана Иглесиас-Грот, исследователь IAC и соавтор статьи.