אשראי תמונה: SDSS
עדשת כבידה מתרחשת כאשר האור מעצם רחוק, כמו קוואזאר, מעוות על ידי כוח המשיכה של עצם קרוב יותר. אסטרונומים גילו עדשה כזו בדיוק, שם העיוותים כה גדולים, הם צריכים להיגרם מכמות משמעותית של חומר אפל - החומר הנראה לבדו לא יכול היה להיות אחראי. החומר האפל ניבא על ידי השפעתו הכבדית על גלקסיות וכוכבים ביקום, אך עד כה, אסטרונומים אינם ממש בטוחים במה מדובר; בין אם זה רק עניין רגיל שהוא קר מכדי לראות אותו מכדור הארץ, או סוג של חלקיק אקזוטי.
מדעני סקר השמיים הדיגיטליים של Sloan גילו קוואזאר בעל עדשות כבידה עם ההפרדה הגדולה ביותר שנרשמה אי פעם, ובניגוד לציפיות, גילו שארבעה מהקווארים הרחוקים והמוארים ביותר הידועים אינם בעלי עדשות כבידה.
תורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין צופה כי המשיכה הכבידה של גוף מסיבי יכולה לפעול כעדשה, כיפוף ועיוות האור של חפץ מרוחק. מבנה מאסיבי איפשהו בין קוואזר מרוחק לכדור הארץ יכול "להעדות" את האור של קוואזאר, מה שהופך את התמונה לבהירה יותר באופן משמעותי ומייצר כמה תמונות של אובייקט אחד.
במאמר שפורסם במהדורת 18/25 בדצמבר של המגזין NATURE, מדווח צוות Sloan Digital Sky Survey (SDSS) בראשות סטודנטים לתארים מתקדמים באוניברסיטת טוקיו, Naohisa Inada ומסאמונה אוגורי, כי ארבעה קוואזרים בסמיכות הם, למעשה, האור מקוואר אחד מפוצל לארבע תמונות על ידי עדשות כבידה.
יותר מ -80 קוואזרים בעלי עדשות כבידה בעוצמה התגלו מאז שנמצאה הדוגמה הראשונה בשנת 1979. תריסר מהקוואזרים בעלי העדשות הקטלוגיות הם תגליות SDSS, כאשר מחציתם הם תוצאה של עבודתם של אינדה וצוותו.
אולם מה שהופך את הממצא האחרון לדרמטי כל כך הוא שההפרדה בין ארבע התמונות גדולה פי שתיים מזו של כל קוואזאר בעל עדשות כבידה ידועה בעבר. עד גילוי קוואר העדשות המרובעת הזו, ההפרדה הגדולה ביותר הידועה בקוואר עם עדשות כבידה הייתה 7 שניות קשת. הקוואזאר שנמצא על ידי צוות SDSS טמון בקונסטלציה ליאו מינור; זה מורכב מארבע תמונות המופרדות על ידי 14.62 שניות קשת.
על מנת לייצר הפרדה כה גדולה, ריכוז החומר המוליד את העדשות צריך להיות גבוה במיוחד. יש מקבץ גלקסיות בקדמת העדשה הכבידה הזו; החומר האפל הקשור לאשכול חייב להיות אחראי להפרדה הגדולה חסרת התקדים.
"תצפיות נוספות שהתקבלו בטלסקופ מטר סובארו 8.2 מטרים וטלסקופ קק אישרו כי מערכת זו היא אכן עדשת כבידה," מסבירה אינדה. "הקוואזרים המפוצלים את זה הרבה על ידי עדשות כבידה הם צפויים להיות נדירים מאוד, וכך ניתן לגלות רק בסקרים גדולים מאוד כמו SDSS."
אוגורי הוסיף: "גילוי עדשה כבידה כל כך רחבה מתוך למעלה מ -30,000 קוואזרים של SDSS שנבדקו עד היום תואם לחלוטין את הציפיות התיאורטיות של דגמים שבהם היקום נשלט על ידי חומר אפל קר. זה מציע עדויות חזקות נוספות לדגמים כאלה. " (חומר אפל קר, בשונה מחומר כהה חם, יוצר גושים מהודקים, מהסוג שגורם עדשה כבידה כזו.)
עדשת הכבידה שגילינו תספק מעבדה אידיאלית לחקירת הקשר בין עצמים גלויים לחומר אפל בלתי נראה ביקום, "הסביר אוגורי.
במאמר שני שפורסם בכתב העת האסטרונומי במרץ 2004, צוות בראשות גורדון ריצ'רדס מאוניברסיטת פרינסטון השתמש ברזולוציה הגבוהה של טלסקופ החלל האבל בכדי לבחון ארבע מהקוואזרים הרחוקים הידועים ביותר שהתגלו על ידי SDSS לסימני עדשות כבידה. .
מבט למרחקים גדולים באסטרונומיה מסתכל אחורה בזמן. קוואזרים אלה נראים בתקופה בה היקום היה פחות מעשרה אחוז מגילו הנוכחי. הקוואזרים הללו זוהרים להפליא, ונחשבים שהם מונעים על ידי חורים שחורים עצומים עם המוני כמה מיליארדים מכפי שמש. החוקרים אמרו שזו תעלומה אמיתית כיצד חורים שחורים מסיביים כל כך היו יכולים להיווצר כל כך מוקדם ביקום. עם זאת, אם אובייקטים אלה הם בעלי עדשות כבידה בכבידה, החוקרים ב- SDSS היו מסיקים תאורות קטנות באופן משמעותי ולכן המוני חור שחור, מה שמקל על הסבר היווצרותם.
"ככל שקוואזר רחוק יותר, כך סביר להניח שגלקסיה בינה לבין הצופה. זו הסיבה שציפינו שהקוואזרים הרחוקים ביותר יהיו בעדשות ", הסביר חוקר SDSS שיאוהוי מאוורר מאוניברסיטת אריזונה. עם זאת, בניגוד לציפיות, אף אחד מהארבעה לא מראה שום סימן לתמונות מרובות שהוא סימן ההיכר של העדשות.
"רק חלק קטן מהקוואזרים בעלי עדשות כבידתית. עם זאת, קוואזרים בהירים זה נדירים מאוד ביקום הרחוק. מכיוון שהעדשות גורמות לקווארים להיראות בהירים יותר ולכן קל יותר לזהותם, ציפינו שהקוואזרים הרחוקים שלנו הם אלה שהכי סביר שיהיו עדשות ", הציע חבר הצוות זולטן חיימן מאוניברסיטת קולומביה.
"העובדה שהקוואזרים האלה לא מכוסים בעדשות אומרת שהאסטרונומים צריכים לקחת ברצינות את הרעיון שקוואזרים כמה מיליארדים מכמות השמש נוצרה פחות ממיליארד שנה אחרי המפץ הגדול", אמר ריצ'רדס. "אנו מחפשים כעת דוגמאות נוספות לקוואזרים בעלי גוון אדום-אדמיניסטרטיבי ב- SDSS בכדי להעניק תיאורטיקנים חורים שחורים סופר-מסיביים עוד יותר להסביר."
המקור המקורי: מהדורת חדשות SDSS
