Info over deze afbeelding
Einstein ringen zoals deze vorm wanneer twee sterrenstelsels bijna perfect uitgelijnd zijn, de een achter de ander, en het gravitatieveld van het dichtere sterrenstelsel buigt het licht van het meer afgelegen sterrenstelsel naar heldere bogen om zich heen. Dit bijzondere voorbeeld, SDSS J125028.25+052349, toont een van de meest elegante voorspellingen van Einstein's algemene relativiteitstheorie die massieve objecten de geometrie van de ruimtetijd krommen, afbuigend licht van zijn rechte lijnpad. De gladde, lichtgevende boog rond de voorgrond melkweg is eigenlijk een sterk vervormd beeld van een veel verder weg sterrenstelsel, uitgestrekt en vergroot door de zwaartekracht lens in een bijna perfecte ring. Elk Einstein-ringsysteem voorziet astronomen van een precisie-instrument voor het meten van de totale massa van het lenzenstelsel, inclusief de enorme hoeveelheden onzichtbare donkere materie die het zwaartekrachtveld domineren.
Wetenschappelijke betekenis
SDSS J125028.25+052349 behoort tot het SLACS-monster van gravitatielensstelsels, die gezamenlijk ons begrip van de interne massastructuur van elliptische sterrenstelsels hebben veranderd. Door het combineren van de gravitatielensmassameting (die de totale in de Einstein-ringstraal geprojecteerde massa meet) met stellaire snelheidsspreidingsmetingen van spectroscopie (die het gravitatiepotentieel op complementaire wijze aftasten), kunnen astronomen de bijdragen van donkere materie en lichtgevende materie afzonderlijk beperken tot het totale massabudget. De resultaten van de SLACS-enquête toonden aan dat de totale massaprofielen van massieve elliptische sterrenstelsels een bijna universele machtswetvorm volgen die dicht bij isothermale (dichtheid evenredig aan 1/r2) ligt, ongeacht de grootte of helderheid van de melkweg. Deze opmerkelijke uniformiteit biedt een sterke beperking op de vorming van sterrenstelsels modellen en suggereert dat de processen van sterrenvorming en donkere materie assemblage samenzweren om een consistent eindresultaat te produceren over een breed scala van galaxy massa's.
Opmerkingen
Deze afbeelding werd verkregen met behulp van Hubble's Advanced Camera for Surveys (ACS) in de F435W- en F814W-filters (ongeveer B-band en I-band) als onderdeel van het SLACS-onderzoeksprogramma. De twee-filter benadering liet astronomen toe om het blauwe licht te scheiden van de lens achtergrondbron van het rodere licht van de voorgrond lenzen sterrenstelsel, waardoor schone modellering van beide componenten. De ACS beeldvorming was essentieel omdat de Einstein ringstraal van SLACS-lenzen typisch 1-2 boogseconden zijn, te klein om duidelijk op te lossen met grondtelescopen maar perfect geschikt voor Hubble's 0.05-arcsecond resolutie.
Locatie in het heelal
Constellatie
Maagd
Afstand tot de aarde
Lens: ~3 miljard lichtjaar; Bron: ~8 miljard lichtjaar
Leuke feiten
- 1
Deze Einstein ring werd ontdekt als onderdeel van de Sloan Lens ACS (SLACS) enquête, die systematisch door miljoenen sterrenstelsels spectra van de Sloan Digital Sky Survey zocht om kandidaten te identificeren waar twee sterrenstelsels op verschillende afstanden langs dezelfde lijn lagen.
- 2
De bijna perfecte ringvorm betekent de uitlijning tussen het achtergrondstelsel, het lenzenstelsel, en de Aarde is nauwkeurig tot binnen een fractie van een boogseconde, equivalent aan de breedte van een menselijk haar gezien vanaf een afstand van ongeveer 10 mijl.
- 3
Einstein-ringsystemen laten astronomen toe om de totale massa binnen de ringradius te meten tot een nauwkeurigheid van slechts een paar procent, waardoor gravitatielens een van de meest nauwkeurige massametingstechnieken in alle astrofysica is.
Beeld door: NASA, ESA, Hubble Ruimtetelescoop
