Piękna, „ozdobiona klejnotami” aureola zniekształconego światła wytworzona przez ogromną czarną dziurę zajmuje centralne miejsce w jednym z najnowszych Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) obrazy. Świecąca pętla, która jest uderzająco podobna do „Pierścień Einsteina,, zdobią cztery jasne punkty — ale nie wszystkie z nich są prawdziwe.
Aureola usiana gwiazdami w nowy wygląd składa się ze światła kwazara — supermasywnego obiektu czarna dziura w sercu młodej galaktyki, która wystrzeliwuje potężne strumienie energii, pochłaniając ogromne ilości materii. Ten kwazar, znany wcześniej naukowcom, nosi nazwę RX J1131-1231 i znajduje się około 6 miliardów lat świetlnych od Ziemi w gwiazdozbiorze Krateru, zgodnie z Europejska Agencja Kosmiczna (ESA).
Okrągły kształt kwazara jest wynikiem zjawisko znane jako soczewkowanie grawitacyjnew którym światło z odległego obiektu — takiego jak galaktyka, kwazar lub supernowa — przemieszcza się przez czasoprzestrzeń zakrzywioną przez powaga innego masywnego obiektu znajdującego się między odległym obiektem a obserwatorem. W rezultacie światło wydaje się uginać wokół środkowego obiektu, mimo że porusza się po linii prostej. W tym przypadku kwazar jest soczewkowany przez bliższą, nienazwaną galaktykę, która jest widoczna jako niebieska kropka w centrum świetlistego pierścienia.
Soczewkowanie grawitacyjne powiększa również nasz widok na niezwykle odległe obiekty, takie jak RX J1131-1231, co w przeciwnym razie będzie dla nas prawie niewidocznyTen efekt powiększenia może tworzyć jasne punkty w soczewkowanych obiektach, które błyszczeć jak błyszczące kamienie szlachetne w biżuteriizwłaszcza gdy odległy obiekt nie jest idealnie wyrównany z obserwatorem.
Na tym zdjęciu widać cztery jasne punkty, co sugeruje, że cztery różne obiekty są soczewkowane. Jednak orientacja i wygląd tych klejnotów wokół pierścienia mówią nam, że są to lustrzane odbicia pojedynczego jasnego punktu, który został zduplikowany przez efekt soczewkowania, zgodnie z ESA.
Duplikacja jasnych punktów to szczególnie powszechne w przypadku zdeformowanych kwazarów ponieważ obiekty te należą do najjaśniejszych obiektów we wszechświecie.
Kiedy światło z odległego, soczewkowanego grawitacyjnie obiektu tworzy idealne koło, nazywa się to pierścieniem Einsteina, ponieważ Albert Einstein pierwszy przewidział efekt soczewkowania dzięki swojemu teoria względności ogólnej w 1915 roku.
Jednak w tym przypadku światło nie zostało idealnie zsoczewkowane, a kształt pierścienia wynika głównie z duplikacji jasnego punktu kwazara. Poprzednie obrazy zdeformowanego kwazara pokazują również, że światło nie tworzy idealnego okręgu.
Pierścienie Einsteina i inne obiekty soczewkowane grawitacyjnie mogą pomóc ujawnić ukryte informacje o odległych obiektach. Na przykład w 2014 r. naukowcy wykorzystali światło z RX J1131-1231, aby określić, jak szybko obraca się jego supermasywna czarna dziura, siostrzana strona Live Science Portal Space.com wcześniej informował.
Rozmiar i kształt obiektów soczewkowanych grawitacyjnie pozwalają naukowcom również obliczyć masę galaktyk soczewkujących, takich jak niebieska kropka na tym zdjęciu. Porównując tę wartość ze światłem emitowanym przez galaktykę, naukowcy mogą obliczyć, ile Ciemna materia — tajemniczy rodzaj materii, która nie reaguje ze światłem, ale oddziałuje grawitacyjnie ze zwykłą materią — znajduje się w tych galaktykach. W rezultacie te zniekształcone pokazy świetlne mogą być naszym najlepsze narzędzie do odkrywania tajnej tożsamości ciemnej materii.
