Quintuple gravyrlins med kvasar. Klicka för att förstora
De mest kraftfulla teleskopen i universum är relativt nära galaxer som varper och fokuserar ljuset från mer avlägsna föremål. Kallade gravitationslinser, som förekommer slumpmässigt, är en välsignelse för astronomer eftersom de tillåter kraftfulla teleskop, som Hubble, att se ännu längre ut i universum. Denna Hubble-bild är den första “kvintuple-kvasaren” som någonsin har sett, där en hel galax perfekt fokuserar en mer avlägsen kvasar - som ligger 12 miljarder ljusår bort.
NASA: s Hubble Space Telescope har tagit den första bilden av en grupp med fem stjärniga liknande bilder av en enda avlägsen kvasar.
Effekten med flera bilder som ses i Hubble-bilden produceras av en process som kallas gravitationslinsning, där gravitationsfältet för ett massivt objekt - i detta fall ett kluster av galaxer - böjer och förstärker ljuset från ett objekt - i detta fall, en kvasar - längre bakom den.
Även om många exempel på gravitationslinser har observerats, är denna ”kvintupelkvasar” det enda fallet hittills där flera kvasarbilder produceras av en hel galaxkluster som fungerar som en gravitationslins.
Bakgrundskvasaren är en lysande kärna i en galax. Det drivs av ett svart hål, som äter gas och damm och skapar en ljuskälla i processen. När kvasarens ljus passerar genom tyngdfältet i galaxklyngen som ligger mellan oss och kvasaren, böjs ljuset av det rymdvridande tyngdfältet på ett sådant sätt att fem separata bilder av objektet produceras som omger klusterens centrum. Den femte kvasarbilden är inbäddad till höger om kärnan i den centrala galaxen i klustret. Klustret skapar också en spindelnät med bilder av andra avlägsna galaxer som tyngdkraftslinsas in i bågar.
Galaxklyngen som skapar linsen är känd som SDSS J1004 + 4112 och upptäcktes i Sloan Digital Sky Survey. Det är en av de mer avlägsna kluster som är kända (sju miljarder ljusår bort) och ses som det verkade när universum var halva sin nuvarande ålder.
Spektraldata tagna med Keck I 10-meters teleskop visar att det här är bilder av samma galax. De spektrala resultaten matchar de som sluts av en linsmodell baserat endast på bildpositionerna och mätningarna av ljuset som släppts ut från kvasaren.
En gravitationslins kommer alltid att ge ett udda antal linsade bilder, men en bild är vanligtvis mycket svag och inbäddad djupt i ljuset från själva linsobjektet. Även om tidigare observationer av SDSS J1004 + 4112 har avslöjat fyra av bilderna i detta system, kombineras Hubbles skarpa vision och den höga förstoringen av denna gravitationslins för att placera en femte bild tillräckligt långt från kärnan i den centrala avbildningsgalaxen för att göra den synlig som väl.
Galaxen som är värd för bakgrundskvasaren ligger på 10 miljarder ljusår. Kvasarvärd galaxen kan ses i bilden som flera svaga röda bågar. Detta är den mest förstorade kvasarvärdgalaxen som någonsin har sett.
Hubble-bilden visar också ett stort antal sträckta bågar som är mer avlägsna galaxer som ligger bakom klustret, som var och en är uppdelat i flera förvrängda bilder. Den mest avlägsna galaxen som hittills identifierats och bekräftats är 12 miljarder ljusår bort (motsvarande endast 1,8 miljarder år efter Big Bang).
Genom att jämföra denna bild med en bild av klustret erhållet med Hubble ett år tidigare, upptäckte forskarna en sällsynt händelse - en supernova som exploderade i en av klustergalaxerna. Supernova exploderade för sju miljarder år sedan, och data, tillsammans med andra supernovaobservationer, används för att försöka rekonstruera hur universum berikades av tunga element genom dessa explosioner.
Originalkälla: Hubble News Release
