На левой картинке показано резкое изображение кольца Эйнштейна, сделанное при помощи ALMA. На переднем плане видна галактика, которая должна быть невидимой для ALMA. Результат восстановления изображения далекой галактики (справа) с использованием сложных моделей увеличения и гравитационной линзы, показал тонкие структуры внутри кольца, которые мы никогда не видели раньше: несколько пылевых облаков в пределах галактики. Вероятнее всего они являются гигантскими холодными молекулярными облаками, местами рождения звезд и планет.
Когда большой миллиметровый/субмиллиметровый радиотелескоп Атакамы (ALMA) впервые показал это почти идеальное кольцо Эйнштейна в глубинах космоса, вопросы касательно такой геометрии этого прекрасного объекта заполонили научный мир.
Астрономы уже успели обработать данные, записанные в огромной обсерватории, расположенной в пустыне Атакама (Чили), много интересной информации было получено с помощью неправильной галактики под названием SDP.81, так как в ней содержатся одни из самых далеких и массивных областей звездообразования в обозреваемой Вселенной. Эта галактика формировалась в первый миллиард лет после Большого Взрыва.
"Восстановленное изображение галактики, полученное ALMA является впечатляющим", - говорит Роб Ивизон, директор ESO и соавтор 2-х последних работ по SDP.81. - "Огромная площадь захвата ALMA, отличное разрешение ее антенн, и постоянная ясная погода над пустыней Атакама — именно это приводит к наилучшей детализации спектра и обеих картинок. Это означает, что мы получаем очень точные наблюдения, а также информацию о том, как различные части галактики передвигаются. Мы можем изучать галактики на другом конце Вселенной, как они сливаются и создают огромное количество звезд. Это те вещи, которые заставляет меня вставать утром!"
Гравитационная линза образуется, когда массивный объект такой, как черная дыра, галактика, или даже скопление галактик проходят перед более далекой галактикой. Масса может выступать в качестве естественной «линзы» в пространстве-времени, увеличивающей свет от более далекой галактики.
Это происходит потому, что масса "объектива" искривляет пространство-время вокруг себя, тем самым отражая свет от более далекой галактики. Этот космический эффект был удачно исследован космическим телескопом Хаббл, например, в проекте "Frontier Fields". Он заключается в слежке за галактиками, способными стать гравитационной линзой, в надежде увидеть супер-повышение увеличительной способности Хаббла.
Часто галактики, увеличенные гравитационной линзой, выглядят слишком искривлено, но иногда, если удаленная галактика расположена удачно, она может сформировать кольцо Эйнштейна, названное в честь Альберта Эйнштейна, сформулировавшего уравнения общей теории относительности 100 лет назад. Гравитационные линзы - одно из доказательств теорий Эйнштейна, они показывают, что существует искривления пространства-времени вокруг массивных объектов, как физик и предсказывал.
После детального рассмотрения результатов наблюдений данного кольца Эйнштейна, наиболее подробных на сегодняшний день, и с помощью сложного программного обеспечения для восстановления света от SDP.81, астрономы обнаружили, что эта галактика имеет огромную туманность звездообразования, которая очень похожа на туманность Ориона (место рождения звезд в нашей галактике), только во много раз больше.
Наблюдения искривления при помощи ALMA помогли понять астрономам, что эти сгустки звездообразования размером около 200 световых лет. Темп звездообразования там в тысячу раз больше, чем темп активных зон в любом регионе нашей галактики.