아인슈타인 링 SDSS J120540

과학적 중요성

아인슈타인 고리는 중력 영향의 대부분을 구성하는 암흑 물질을 포함하여 은하의 전체 질량을 측정하는 가장 직접적이고 모델 독립적인 방법 중 하나를 제공합니다. 고리의 기하학적 구조(반지름, 타원율 및 밝기 분포)는 렌즈를 끼고 있는 은하의 질량 분포에 대한 정확한 정보를 인코딩하므로 천문학자들은 눈에 보이는 별 너머까지 확장되는 암흑 물질 후광을 조사할 수 있습니다. SDSS J120540의 거의 완전한 고리 형상은 렌즈 은하의 거의 완벽한 정렬과 상대적으로 대칭적인 질량 분포를 나타내며, 이는 은하외 규모에서 일반 상대성 이론을 테스트하는 데 이상적인 사례입니다. 서로 다른 적색편이에서 아인슈타인 고리에 대한 비교 연구는 은하의 질량 프로파일이 우주 시간에 걸쳐 어떻게 진화하는지를 보여 주며, 은하가 나이를 먹고 이웃 은하와 합쳐짐에 따라 암흑 물질 헤일로가 더 확장된다는 것을 보여줍니다. 이러한 중력 렌즈 시스템은 또한 배경 소스 은하를 확대하여 자세한 분광학 분석을 하기에는 너무 희미한 먼 은하에 대한 연구를 가능하게 합니다.

관찰 세부 사항

이 이미지는 Sloan Digital Sky Survey에서 분광학으로 식별된 후보 중에서 중력 렌즈를 체계적으로 검색하는 Sloan Lens ACS(SLACS) 조사의 일부로 가시광선 필터에서 허블의 ACS(Advanced Camera for Surveys)를 사용하여 캡처한 것입니다. ACS는 고리 구조를 분석하고 전경 렌즈 은하의 빛으로부터 이를 분리하는 데 필요한 각도 분해능을 제공했습니다. 아인슈타인 고리의 전체 범위를 나타내기 위해서는 전경 은하의 매끄러운 빛 프로필을 조심스럽게 빼야 했습니다. 후속 분광학은 렌즈 은하와 근원 은하 모두의 적색편이를 확인하여 렌즈 시스템의 물리적 기하학을 확립했습니다.

우주 속 위치

재미있는 사실

• 1

  아인슈타인 자신은 필요한 정렬이 너무 정확하기 때문에 중력 렌즈가 결코 관찰되지 않을 것이라고 믿었습니다. 그러나 허블은 이제 수백 개의 중력 렌즈를 발견하여 우주가 가장 불가능한 구성도 생성할 수 있을 만큼 충분히 크다는 것을 증명했습니다.

• 2

  고리 모양은 배경 소스, 렌즈를 제공하는 은하, 지구 사이의 정렬이 거의 완벽할 때만 형성됩니다. 약간의 오프셋이라도 고리가 배경 은하의 부분적인 호 또는 여러 개의 뚜렷한 이미지로 변형됩니다.

• 3

  아인슈타인 고리의 반지름과 밝기를 측정함으로써 천문학자들은 은하계의 항성 함량에 대한 어떤 가정과도 상관없이 눈에 보이지 않는 암흑 물질 후광을 포함하여 렌즈가 있는 은하의 전체 질량을 놀라운 정밀도로 계산할 수 있습니다.