Un halou frumos, „împrejmuit” de lumină deformată, generat de o gaură neagră monstruoasă, este în centrul atenției într-una dintre cele mai recente Telescopul spațial James Webb (JWST) imagini. Bucla luminoasă, care este izbitor de asemănătoare cu un “Inelul Einstein,” este împodobită de patru puncte luminoase, dar nu toate sunt reale.
Aureola plină de stele din imagine noua este alcătuit din lumină dintr-un quasar – un supermasiv gaură neagră în inima unei galaxii tinere care lansează jeturi puternice de energie în timp ce înghite cantități enorme de materie. Acest quasar, cunoscut anterior oamenilor de știință, poartă numele de RX J1131-1231 și este situat la aproximativ 6 miliarde de ani lumină de Pământ, în constelația Crater, conform studiului. Agenția Spațială Europeană (ESA).
Forma circulară a quasarului este rezultatul a fenomen cunoscut sub numele de lentilă gravitaționalăîn care lumina de la un obiect îndepărtat – cum ar fi o galaxie, un quasar sau o supernova – călătorește prin spațiu-timp care a fost curbat de către gravitatie a altui obiect masiv situat între obiectul îndepărtat și observator. Ca rezultat, lumina pare să se îndoaie în jurul obiectului din mijloc, chiar dacă se deplasează în linie dreaptă. În acest caz, quasarul este vizat de o galaxie mai apropiată fără nume, care este vizibilă ca un punct albastru în centrul inelului luminos.
Lentilele gravitaționale măresc, de asemenea, vederea noastră asupra obiectelor extrem de îndepărtate, cum ar fi RX J1131-1231, care ar altfel fii aproape invizibil pentru noi. Acest efect de mărire poate crea pete luminoase în obiectele lentile, care strălucește ca pietrele prețioase strălucitoare într-o bijuteriemai ales când obiectul îndepărtat nu este perfect aliniat cu observatorul.
Această fotografie are patru puncte luminoase, ceea ce sugerează că patru obiecte diferite sunt lentile. Cu toate acestea, orientarea și aspectul acestor bijuterii în jurul inelului ne spun că sunt imagini în oglindă ale unui singur punct luminos, care a fost duplicat de efectul de lentilă, potrivit ESA.
Dublarea punctului luminos este deosebit de comun cu quasarii deformați deoarece aceste obiecte sunt unele dintre cele mai strălucitoare entități din univers.
Când lumina de la un obiect îndepărtat, cu lentilă gravitațională, formează un cerc perfect, este cunoscut sub numele de inel Einstein, numit așa deoarece Albert Einstein a prezis mai întâi efectul de lentilă cu a lui teoria relativității generale în 1915.
Cu toate acestea, în acest caz, lumina nu a fost perfect lentilă, iar forma inelului se datorează în principal duplicării punctului luminos al quasarului. Imaginile anterioare ale quasarului deformat arată, de asemenea, că lumina nu creează un cerc perfect.
Inelele Einstein și alte obiecte cu lentile gravitaționale pot ajuta la dezvăluirea informațiilor ascunse despre obiecte îndepărtate. De exemplu, în 2014, cercetătorii au folosit lumina de la RX J1131-1231 pentru a determina cât de repede se învârtea gaura sa neagră supermasivă, site-ul partener al Live Science Space.com a raportat anterior.
Mărimea și forma obiectelor cu lentile gravitaționale permit, de asemenea, oamenilor de știință să calculeze masa galaxiilor lor lentile, cum ar fi punctul albastru din această imagine. Comparând această valoare cu lumina emisă de galaxie, cercetătorii pot calcula cât materie întunecată – un tip misterios de materie care nu reacționează cu lumina, ci interacționează gravitațional cu materia normală – se află în aceste galaxii. Ca rezultat, aceste spectacole de lumini deformate pot fi ale noastre cel mai bun instrument pentru a descoperi identitatea secretă a materiei întunecate.