Info over deze afbeelding
Dit beeld toont een van de meest dramatische demonstraties van Einsteins algemene relativiteit ooit waargenomen: de sterrenstelselcluster SDSS J1004+4112, wiens immense zwaartekrachtveld de structuur van de ruimtetijd zo ernstig vervormt dat het licht buigt en splitst van objecten ver erachter. Gelegen op ongeveer 7 miljard lichtjaar afstand in het sterrenbeeld Leo Minor, de cluster fungeert als een kosmische vergrootglas, het produceren van meerdere vervormde beelden van achtergrond melkwegstelsels en, opmerkelijk, het splitsen van het licht van een enkele verre quasar in vijf afzonderlijke beelden gerangschikt rond de kern van de cluster. Deze vijf-beeld configuratie was de eerste van zijn soort ooit ontdekt te worden geproduceerd door een sterrenstelsel cluster in plaats van een enkele melkweg, waardoor dit systeem een mijlpaal in gravitatie lenzen onderzoek. Elke quasar afbeelding toont hetzelfde object op een iets andere tijd in zijn geschiedenis, aangezien licht paden volgt van verschillende lengtes rond de cluster.
Wetenschappelijke betekenis
SDSS J1004+4112 is een hoeksteensysteem voor gravitatielenswetenschap, omdat de vijf-beeld quasar configuratie ongewoon sterke beperkingen biedt aan de massaverdeling binnen het cluster. De vertragingen tussen de meerdere quasar beelden kunnen gebruikt worden om de Hubble -constante onafhankelijk van andere methoden zoals supernovae of de kosmische magnetronachtergrond te meten. Dit maakt het systeem waardevol voor het oplossen van de huidige spanning tussen verschillende metingen van kosmische expansie. De precieze opstelling van de vijf beelden onthult de gedetailleerde vorm van de donkere materie halo, met inbegrip van de substructuur die individuele melkwegstelsels in de cluster volgt. Dergelijke metingen zijn essentieel voor het testen van kosmologische modellen en het begrijpen van hoe donkere materie klontert op verschillende schalen. De zwaartekracht vergroting laat astronomen ook toe om de verre achtergrond quasar in meer detail te bestuderen dan anders mogelijk zou zijn.
Opmerkingen
Deze afbeelding werd vastgelegd met behulp van Hubble's Advanced Camera for Surveys (ACS) in meerdere breedbandfilters die zichtbaar zijn voor bijna-infrarood golflengten. Hubble's scherpe hoekresolutie was essentieel om de vijf quasarbeelden die in het diffuse licht van de ledenstelsels van de cluster zijn ingebed duidelijk te scheiden. Zorgvuldige fotometrische metingen van elk quasarbeeld maakten het detecteren van helderheidsvariaties mogelijk en het vaststellen van tijdvertragingen tussen de beelden. Extra spectroscopische waarnemingen bevestigden dat alle vijfpuntsbronnen identieke spectrale handtekeningen delen, controlerend dat het meerdere beelden van dezelfde achtergrond quasar zijn.
Locatie in het heelal
Constellatie
Leo minor
Afstand tot de aarde
7 miljard lichtjaar
Leuke feiten
- 1
De vijf beelden van de achtergrond quasar arriveren op verschillende tijden op Aarde omdat elk lichtpad een andere lengte heeft.De tijdvertragingen tussen hen kunnen jaren zijn, waardoor astronomen letterlijk dezelfde kosmische gebeurtenis opnieuw kunnen zien op verschillende tijdstippen.
- 2
SDSS J1004+4112 was de eerste sterrenstelsel cluster ooit gevonden om vijf verschillende beelden van een enkele achtergrond quasar produceren, een configuratie die buitengewoon nauwkeurige uitlijning tussen de quasar, de cluster, en de Aarde vereist.
- 3
Door de posities en helderheid van de vijf quasarbeelden te meten, kunnen astronomen de verdeling van donkere materie in de cluster in kaart brengen, in wezen met behulp van licht uit het verre universum als een sonde van onzichtbare materie.
Beeld door: NASA, ESA, Hubble Ruimtetelescoop
