Изображение, полученное космическим телескопом «Хаббл», показывает редкую конфигурацию трёх галактик, выстроившихся в пространстве так, что возникает эффект гравитационного линзирования.
Здесь запечатлена удалённая галактика под обозначением HerS 020941.1+001557. В момент испускания света, который мы сегодня наблюдаем, она находилась на расстоянии около 5,5 миллиарда световых лет от нас. Однако из-за расширения Вселенной за прошедшие 11 миллиардов лет её удалённость сейчас оценивается приблизительно в 19,5 миллиарда световых лет.
На переднем плане расположилась эллиптическая галактика SDSS J020941.27+001558.4, находящаяся на расстоянии примерно 2,7 миллиарда световых лет от Земли. Именно она играет роль «линзы» в этом оптическом эффекте. Свет далёкой галактики, проходя вблизи этой массивной структуры, искривляется под действием её гравитационного поля, что соответствует предсказаниям общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Итогом всего этого является искажённый, но усиленный образ удалённого объекта, формирующий дугу или кольцо вокруг ближней к нам галактики.
В данном случае мы видим частичное кольцо Эйнштейна. Так называют эффект, возникающий при высокой степени выравнивания источника, линзы и наблюдателя. Если бы конфигурация была идеально симметричной, мы увидели бы полное кольцо. Но даже частичная дуга предоставляет астрономам колоссальное количество информации, начиная распределением массы в линзирующей галактике и заканчивая характеристиками самой удалённой галактики, которую иначе не удалось бы рассмотреть с такой детализацией.
Дополнительный интерес вызывает третья галактика под наименованием SDSS J020941.23+001600.7, пересекающая часть дуги. Хотя она может казаться как бы вставленной в изображение, по всей видимости, она располагается на другом расстоянии и сама по себе не влияет на формирование линзы. Тем не менее, такие визуальные пересечения требуют дополнительного анализа, например, спектроскопического, чтобы точно установить дальность и расположение объектов.
Примечательно, что кольцо было изначально идентифицировано не профессиональными астрономами, а участниками гражданского научного проекта SPACE WARPS. Этот краудсорсинговый проект ставил задачу по отбиру потенциальных гравитационных линз среди тысяч изображений, полученных в рамках различных небесных обзоров. Подобные инициативы демонстрируют, насколько эффективным может быть вклад широкой аудитории в развитие современной астрофизики.
Гравитационные линзы — мощный инструмент космологических исследований. С их помощью можно не только наблюдать галактики на ранних этапах эволюции, но и изучать распределение тёмной материи в линзирующих объектах, а также проверять фундаментальные предсказания общей теории относительности на больших масштабах. Данные, полученные с помощью таких эффектов, позволяют восстанавливать структуру и спектры удалённых объектов, которые иначе были бы слишком тусклыми или искажёнными.