• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
06.10.2025, 12:03
Дарья Губина
2,4 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.
Дарья Губина
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
12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

12 августа, 19:49
Редакция Naked Science

МС-21-310 — импортозамещенная версия российского пассажирского самолета МС-21. Вскоре он появится на отечественных аэродромах, пообещали в «Ростехе». Также госкорпорация опубликовала видео, на котором можно увидеть процесс строительства этого авиалайнера.

12 августа, 20:52
Марк Чернов

Качественное дошкольное образование закладывает прочный фундамент успехов на долгие годы вперёд — вплоть до выпускного класса. Двадцатилетнее исследование показало, что дети, которые в возрасте четырех лет перед поступлением в школу посещали бесплатные государственные подготовительные классы, учатся существенно лучше сверстников, посещавших обычные детские сады с упором на простой присмотр или оставшихся на домашнем воспитании.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

12 августа, 14:39
Илья Гриднев

Эксперимент физиков из ЦЕРН позволил рассмотреть поведение глюонов внутри атомных ядер с беспрецедентной точностью. При сверхвысоких плотностях эти элементарные частицы переставали размножаться и начинали объединяться. Это помогло найти подтверждение теории «глюонного насыщения», а не принятого «ядерного затенения» для определенного диапазона сверхвысоких энергий.

10 августа, 11:42
Илья Гриднев

Британские экологи выяснили, что большинство людей не догадываются о вреде солнцезащитных кремов для Мирового океана. Обзор научной литературы и локальный уличный опрос наглядно продемонстрировали разрыв между реальными экологическими угрозами и повседневными привычками покупателей.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий