• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
6 октября, 12:03
Дарья Губина
2,3 тыс

«Джеймс Уэбб» нашел более 100 колец Эйнштейна и сильных гравитационных линз, помогающих изучать раннюю Вселенную

❋ 5.5

На снимке месяца от Европейского космического агентства — восемь ярких иллюстраций гравитационного линзирования. Этот искажающий эффект, вызванный массивными объектами, предсказал более века назад Альберт Эйнштейн. В новой работе ученые спрогнозировали, какие кольца Эйнштейна еще предстоит найти орбитальному телескопу.

Гравитационные линзы и кольца Эйнштейна
Восемь снимков гравитационных линз, сделанных космическим телескопом «Джеймс Уэбб» в рамках обзора COSMOS-Web / © ESA/Webb, NASA & CSA, G. Gozaliasl, A. Koekemoer, M. Franco

Когда массивные объекты искривляют пространство-время, вместе с ним искажается и путь света от более далеких космических структур. Чем массивнее объект, тем сильнее этот эффект гравитационного линзирования. Если «изображение» далекой структуры просто немного искривляется, эффект считают слабым. По сути, куда ни посмотри в космосе, везде есть небольшое искривление. Если же «изображение» множится или вытягивается в длинную дугу, эффект считают сильным. Порой дуга замыкается, образуя так называемое кольцо Эйнштейна. Это происходит, когда искаженная далекая структура, объект-линза и наблюдатель находятся на одной прямой.

Получается, космические гравитационные линзы — бесплатный телескоп для наблюдения за самыми глубинами космоса. Минус в том, что мы не можем сдвинуть эту линзу и настроить фокусное расстояние, то есть расстояние, на котором лучи, проходящие через линзу, сойдутся. Так, например, Солнце можно использовать как гравитационную линзу, но для этого нужно удалиться на расстояние как минимум 550 астрономических единиц (астрономическая единица — среднее расстояние от Земли до светила). Эта точка расположена где-то на полпути между «Вояджерами» и облаком Оорта. При этом наблюдать удастся лишь какой-то конкретный объект по другую сторону светила.

В общем, для использования гравитационных линз в качестве телескопа нужно находиться в правильном месте и в правильное время. К счастью, космос огромен, и множество сильных гравитационных линз уже «сходится» на нас. Нужно лишь найти их.

Обзор COSMOS-Web Lens Survey (COWLS) представил результаты первого систематического поиска сильных гравитационных линз в обзоре COSMOS-Web, собранном спектрографом NIRSpec космического телескопа «Джеймс Уэбб». Ученые проекта вручную просмотрели свыше 42,6 тысячи галактик и выявили более 400 кандидатов в гравитационные линзы. На сбор этого каталога ушло 255 часов работы телескопа.

Среди кандидатов ученые выделили 17 очевидных сильных гравитационных линз. Их описание опубликовано в статье в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. По результатам второго раунда анализа снимков число подходящих сильных гравитационных линз увеличили до 59 и дополнительно выделили 57 «уверенных» кандидатов.

В новой работе проекта, препринт которой выложен на портале arXiv, исследователи спрогнозировали количество и характеристики гравитационных линз, которые должен был выявить этот обзор. По их расчетам, среди сильных линз обзора COSMOS-Web должны преобладать небольшие кольца Эйнштейна. Большинство линз должны находиться на расстоянии, соответствующем одному красному смещению (z = 1), то есть когда Вселенной было примерно 5,9 миллиарда лет. Увеличенные ими далекие объекты — преимущественно на расстоянии, соответствующем смещению 3,2, когда Вселенной было приблизительно два миллиарда лет.

Прогноз согласуется с результатами поисков, но расходится в деталях. Так, например, ученые проекта должны были найти больше линз с большим красным смещением. Авторы новой статьи предположили, что список таких сильных гравитационных линз пополнится, когда будут проанализированы данные с MIRI — прибора среднего инфракрасного диапазона. Также должно быть больше небольших колец Эйнштейна. Прибор MIRI тут не поможет: он не мог разглядеть их из-за более низкой разрешающей способности. Поэтому для обнаружения небольших колец придется снова пройтись по каталогу.

В любом случае понимание причин расхождения прогноза и результатов проекта поможет в дальнейших поисках «бесплатных» космических телескопов для наблюдения за первыми миллиардами лет существования Вселенной.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
30 октября, 16:53
ФизТех

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

31 октября, 08:53
Любовь С.

Ученые из коллаборации LIGO, VIRGO и KAGRA впервые зафиксировали гравитационно-волновые события, указывающие на существование черных дыр второго поколения — «потомков» предыдущих слияний. Открытие позволит понять, как именно во Вселенной рождаются сверхмассивные черные дыры.  

31 октября, 10:14
Юлия Трепалина

Эксперимент, устроенный в морском аквариуме в Лос-Анджелесе, продемонстрировал, что акулы и скаты, принадлежащие к пластиножаберным рыбам, могут обладать более высоким уровнем интеллекта. Значит, им необходима обогащенная среда обитания при содержании в неволе.

30 октября, 16:53
ФизТех

Ученые из МФТИ разработали и предложили новую систему единиц для электродинамики, способную примирить два главенствующих, но исторически несовместимых подхода. Эта компромиссная система, названная авторами физико-технической (ФТ), сохраняет практическое удобство Международной системы единиц (СИ), используемой инженерами по всему миру, и в то же время отражает теоретическую стройность и симметрию гауссовой системы (СГС), предпочитаемой физиками-теоретиками.

27 октября, 11:44
Илья Гриднев

Исследователи объяснили, как цивилизация майя добивалась высокой точности в предсказании солнечных затмений на протяжении столетий. Для коррекции накапливающихся астрономических неточностей они использовали сложную систему пересекающихся календарных таблиц.

29 октября, 16:24
Юлия Трепалина

В последние годы содержание кошек дома без возможности свободного выгула все чаще преподносят как идеальную модель, которая ограждает дикую фауну от нападений и обеспечивает благополучие самих питомцев. Подобные утверждения в разных частях мира звучат от некоторых защитников природы и представителей властей. Однако группа ветеринаров из Австралии и Дании недавно раскритиковала такой подход. Ученые не спорят с тем, что кошки влияют на уязвимые экосистемы и что ограничение их свободы — действенная мера по смягчению этого эффекта. Тем не менее исследователи настаивают, что жизнь в изоляции для питомцев совсем не благо. Заявляющие обратное как минимум ошибаются, а в худшем случае намеренно вводят общественность в заблуждение.

25 октября, 10:40
Любовь С.

Проанализировав данные наблюдений, полученных с помощью наземных обсерваторий за последние два десятилетия, астрономы обнаружили потенциально обитаемый мир — суперземлю Gliese 251 c (GJ 251 с). Планета обращается вокруг красного карлика на расстоянии около 18 световых лет от Земли и считается одним из самых перспективных кандидатов для поисков жизни.

13 октября, 11:10
Илья Гриднев

Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.

24 октября, 14:02
РТУ МИРЭА

В современном доме, насыщенном разнообразной техникой, удлинители стали незаменимым атрибутом, позволяющим обеспечить электропитанием все необходимые устройства. Однако мало кто задумывается, что привычное использование этого аксессуара может нести серьезную угрозу безопасности. По статистике, значительная часть бытовых пожаров происходит из-за неправильной эксплуатации электропроводки и вспомогательных устройств. Какие приборы категорически нельзя подключать через удлинители и почему это может привести к трагическим последствиям, рассказывает профессор кафедры наноэлектроники РТУ МИРЭА, доктор физико-математических наук Алексей Юрасов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно