Podwojony obraz galaktyki? To nie żart, Hubble naprawdę to sfotografował

Soczewkowanie grawitacyjne jest jednym z najbardziej spektakularnych fizycznych jakie można obserwować w dalekim wszechświecie. Powstaje, gdy pomiędzy obserwatorem a obserwowanym obiektem znajdzie się coś masywnego np. gromada galaktyk, co jest w stanie zakrzywić czasoprzestrzeń, a tym samym zmienić tor poruszania się promieni światła.

Obraz obiektu poddawanego wpływowi soczewkowania grawitacyjnego ulega wówczas deformacji niczym w soczewce. Przykłady tego typu zjawiska można było zauważyć już na pierwszym zdjęciu gromady SMACS 0723 wykonanym przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba. Niektóre ze sfotografowanych galaktyk zdawały się być powyginane, totalnie nie przypominając naturalnego kształtu.

W miniony poniedziałek Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) opublikowała fotografię galaktyki o wdzięcznej nazwie katalogowej SGAS J143845+145407. W bezpośredni sposób przedstawia ono konsekwencję soczewkowania grawitacyjnego. Masywny obiekt pomiędzy nami sprawił, że obraz pojedynczej galaktyki został podwojony.

Ten fascynujący obraz powstał przy wykorzystaniu oddzielnych ekspozycji w widzialnych oraz podczerwonych obszarach widma elektromagnetycznego. Wykorzystano do tego celu instrumenty takie jak Advanced Camera for Surveys (ACS) oraz Wide Field Camera 3 (WFC3).

Soczewkowanie grawitacyjne zostało przewidziane już przez Alberta Einsteina. To, co obserwujemy na fotografiach odległych obiektów, wykonywanych przez kosmiczne teleskopy, stanowi jedynie potwierdzenie dla założeń szczególnej oraz ogólnej teorii względności. Zniekształcenia, czy duplikacja obrazu dalekich galaktyk to tylko jedna z wielu konsekwencji wpływu masywnych obiektów na ścieżki światła.

Czasami soczewkowanie grawitacyjne pozwala zajrzeć tam, gdzie normalnie nie byłoby to możliwe. Obraz galaktyki SGAS J143845+145407 powstał przy okazji obserwacji Hubble’a, które wykorzystują soczewkowanie grawitacyjne do zaglądania do wnętrza galaktyk we wczesnym Wszechświecie.

Efekt soczewkowania ujawnia szczegóły odległych galaktyk, które normalnie nie byłyby widoczne. To pozwala astronomom zbadać powstawanie gwiazd we wczesnych galaktykach, a przy tym dokładniej przyjrzeć się procesowi ewolucji tych galaktyk.