Астрономы нашли идеальное кольцо Эйнштейна

Эффект гравитационного линзирования — наглядная иллюстрация того, что вычислил Альберт Эйнштейн: искривления невидимой ткани пространства-времени любой частицей, имеющей массу. Чем больше массы собралось в одном месте, тем сильнее она «скручивает» эту ткань. Именно так работает гравитация: яблоко падает, потому что его утягивает в эту «воронку».

Такую сферическую область искаженного пространства-времени создает и Земля, и Солнце, но, конечно, заметнее всего в космосе гравитация черных дыр и целых галактик. Когда столь массивный объект оказывается на пути летящих откуда-нибудь фотонов, они «огибают» его, и, таким образом, например, массивная галактика выдает прячущийся за ней или возле нее очень далекий объект. Мы бы этот объект, скорее всего, еще не скоро увидели, если бы не такой феномен: астрономы говорят, что ни один даже самый мощный современный телескоп не может сравниться с гравитационной линзой.

Чаще всего искаженные огромными естественными линзами далекие галактики выглядят изогнутыми в дуги. Иногда получается «подкова». Бывает даже некий кластер ярких точек — так называемый крест Эйнштейна. Но особенно драгоценны кольца Эйнштейна — «экземпляры» в виде полного круга: так очень редко бывает, потому что для этого нужно идеальное взаимное расположение линзы и объекта, который она «линзирует».

Недавно такой необычный пример удалось обнаружить с помощью новой космической обсерватории «Евклид», которая с 2023 года работает в полутора миллионах километров от Земли и понемногу составляет беспрецедентно обширную трехмерную карту неба. В числе прочего «Евклид» запечатлел знакомую астрономам с XIX столетия эллиптическую галактику NGC 6505, расположенную всего примерно в 580 миллионах световых лет от нас, то есть сравнительно недалеко. Эта галактика почти вдвое крупнее нашего Млечного Пути: простирается на 190 тысяч световых лет.

«Евклид» с помощью двух разных инструментов одновременно наблюдает Вселенную в видимом свете и ближнем инфракрасном диапазоне. Благодаря этому удалось получить изображение NGC 6505 путем наложения двух снимков и увидеть в том числе то, что недоступно глазу. В своей общей статье для Astronomy and Astrophysics многочисленная международная команда астрономов рассказала, что нечто совершенно новое повезло заметить на этом снимке их коллеге Бруно Альтиери. Так что находку решили называть кольцом Альтиери.

По расчетам, то, что выглядит как окружность, — яркая компактная галактика, о которой пока трудно что-то еще сказать, за исключением расстояния: свет от нее летел к нам более четырех миллиардов лет. Интересно, что о самой «линзе», то есть о NGC 6505, это кольцо может рассказать гораздо больше. К примеру, по радиусу кольца можно судить, насколько большая масса «внутри» него, то есть создает этот эффект линзы.

Астрономы рассчитали, что кольцо Альтиери окружает собой массу в 136 миллиардов Солнц, а в самом центре галактики скрывается черная дыра массой в 89 миллионов Солнц. Напомним, масса черной дыры в центре Млечного Пути — четыре миллиона Солнц.