1 июля 2023 года аппарат европейского космического агентства (ЕКА) «Евклид» отправился в шестилетнюю миссию по исследованию темной Вселенной. Прежде чем космический аппарат смог приступить к работе, команда ученых и инженеров на Земле должна была убедиться, что все функционирует должным образом.
Во время первого этапа тестирования, в сентябре 2023 года, «Евклид» отправил на Землю несколько снимков. Они были намеренно расфокусированы, но на одном нечетком снимке ученый Бруно Алтьери увидел нечто необычное и решил рассмотреть снимок поближе.
«Я просматриваю данные, полученные «Евклидом», по мере их поступления», — пояснил Бруно. «Уже при первом просмотре я заметил что-то странное, но после того, как «Эвклид» провел дополнительные наблюдения за этой областью, мы смогли увидеть четкое кольцо Эйнштейна. Для меня, всю жизнь интересовавшегося гравитационным линзированием, это было потрясающе».
Галактика, известная как NGC 6505, находится на расстоянии около 590 миллионов световых лет от Земли, что по космическим меркам недалеко. Это первый случай, когда световое кольцо, окружающее центр галактики, обнаружено благодаря приборам высокого разрешения аппарата «Эвклид».
Кольцо вокруг галактики на переднем плане состоит из света от более удаленной яркой галактики. Эта галактика на заднем плане находится на расстоянии 4,42 миллиарда световых лет, и ее свет был искажен гравитацией на пути к нам. Далекая галактика ранее не наблюдалась и пока не имеет названия.
Альберт Эйнштейн предположил существование гравитационного линзирования в общей теории относительности.
Общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказывает, что свет будет огибать объекты в космосе, так что они будут фокусировать свет подобно гигантской линзе. Эффект гравитационного линзирования тем сильнее, чем массивнее линза. Обычно это крупные галактики и даже скопления галактик. Это означает, что иногда мы можем видеть свет от далеких галактик, который никогда бы не увидели, не окажись «помеха» на луче нашего зрения.
Кольца Эйнштейна — настоящая находка для ученых. Изучение их гравитационных эффектов может помочь узнать о расширении Вселенной, обнаружить присутствие невидимой темной материи и темной энергии и исследовать фоновый источник, свет которого искажается темной материей, находящейся между нами и источником.
«Меня заинтриговал тот факт, что кольцо было обнаружено в пределах хорошо известной галактики, которая была впервые обнаружена еще в 1884 году», — говорит Валерия Петторино, научный сотрудник проекта ЕКА «Евклид».
«Галактика известна астрономам 140 лет, но это кольцо никогда раньше не наблюдалось. Это демонстрирует, насколько мощна техника «Евклида», который находит новое даже в тех местах, которые, как нам казалось, мы знаем как свои пять пальцев».
Хотя уже одно кольцо Эйнштейна поражает воображение, основная работа Евклида заключается в поиске более тонких эффектов слабого гравитационного линзирования, когда галактики на заднем плане кажутся лишь слегка растянутыми или смещенными.
Чтобы обнаружить этот эффект, ученым и их компьютерам потребуется проанализировать миллиарды снимков далеких галактик. 14 февраля 2024 года «Эвклид» начал детальное исследование неба и постепенно создает самую обширную на сегодняшний день трехмерную карту Вселенной. Такая удивительная находка на столь раннем этапе космической миссии внушает надежду на ее плодотворное продолжение.
