Открытие нового "кольца Эйнштейна" позволило рассмотреть далёкую галактику

Группа учёных во главе с исследователями из Канарского астрофизического института (Испания) открыла в созвездии Скульптора необычный экземпляр так называемого кольца Эйнштейна — кольцевидного искажения света далёкой галактики, созданного гравитационной линзой. Соответствующая статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Кольца Эйнштейна были предсказаны довольно давно — их существование следует из теории относительности, и сам великий физик писал о них ещё в 1930-х. Однако первое открытие более или менее полного кольца такого рода произошло лишь в 1998 году. До сих пор подавляющее большинство известных колец видимо только в радиодиапазоне, а не в оптическом. К тому же далеко не всегда их форма действительно кольцевая: это случается, только когда массивный объект, играющий роль гравитационной линзы, находится почти строго на линии между земным наблюдателем и линзируемым объектом.

Всё это делает новооткрытое кольцо совершенно необычным. Первой объект заметила Маргерита Беттинелли (Margherita Bettinelli), работавшая с инструментом под названием "Камера поиска тёмной энергии". Он представляет собой мощную камеру на ПЗС-матрицах, установленную на четырёхметровом оптическом телескопе обсерватории "Серро-Тололо" в Чили. После этого вновь обнаруженный астрономический объект подвергли повторному изучению, теперь уже с помощью десятиметрового Большого канарского телескопа.

По результатом наблюдений удалось установить, что это "кольцо Эйнштейна", причём почти круглое (примерно 300 градусов из 360), что вообще бывает редко, а для колец, наблюдаемых в оптическом диапазоне, — чрезвычайно редко. Чтобы понять, как именно образовалась гравитационная линза и где находится увеличиваемый ею объект, а где — увеличивающий, астрономы сравнили красное смещение от галактики-источника и галактики-линзы. Первая на снимках как раз и видна как "кольцо Эйнштейна", в то время как вторая заметна куда меньше, хотя её гравитация сильно увеличивает видимый размер первой галактики.

Выяснилось, что свет от галактики-линзы шёл до Земли 6 миллиардов лет, а от галактики-источника — 10 миллиардов лет. В настоящее время из-за ускоряющегося расширения Вселенной расстояние между нами и обеими этими галактиками в несколько раз больше. Это означает, что кольцо стало примером крайне редкого совпадения — как правило, линзирующим объектом является нечто, очень близкое к галактике-источнику. Шансы на то, что три структуры, разделённые миллиардами световых лет, окажутся на одной линии, не слишком велики.

Кольца Эйнштейна интересны для астрономии тем, что позволяют необычайно подробно рассмотреть предельно далёкие объекты, которые без случайно образовавшейся гравитационной линзы увидеть было бы невозможно. Так, галактика-источник из описанных выше наблюдений была сравнительно невелика и весьма удалена от Земли, поэтому детально изучить её структуру и идущие там процессы без линзирования просто не получилось бы.