Международная группа астрономов собрала крупнейшую в мире коллекцию галактик с гравитационными линзами, и их исследование позволило получить информацию о массах галактик, включая вывод о количестве темной материи. Гравитационное поле ближней галактики искажает изображение более отдаленной галактики на множество дугообразных изображений. Иногда этот эффект даже создает полное кольцо, известное как «кольцо Эйнштейна». Результаты этого исследования помогают урегулировать давние дебаты о связи между массой и светимостью в галактиках.
Используя усовершенствованную камеру для съемок на космическом телескопе Хаббла, чтобы получать изображения галактик, которые были определены как галактики с гравитационными линзами при помощи Sloan Digital Sky Survey, команда смогла измерить расстояния до обеих галактик в каждом наборе «линзирования», а также измерить массы каждой галактики.
Гравитационное линзирование создает «мираж» кольца, и изображения кольца Эйнштейна могут быть в 30 раз ярче, чем изображение далекой галактики при отсутствии эффекта линзирования. Объединяя данные Хаббла и Слоана в опросе ACS (или SLACS) Sloan Lens, команда смогла создать математическую модель, описывающую эффект линзирования, и использовать эту модель, чтобы проиллюстрировать то, что мы увидим, если мы сможем удалить эффект линзирования.
«Коллекция линз SLACS особенно мощна для науки», - сказал Адам Болтон из Гавайского университета, ведущий автор двух работ, описывающих эти последние результаты. «Для каждой линзы мы измерили видимые размеры колец Эйнштейна на небе, используя изображения Хаббла, и мы измерили расстояния до двух галактик выровненной пары, используя данные Слоана. Объединив эти измерения, мы смогли определить массу ближайшей галактики.
Рассматривая эти массы галактик вместе с измерениями их размеров, яркости и звездных скоростей, астрономы SLACS смогли сделать вывод о наличии «темной материи» в дополнение к видимым звездам внутри галактик. Темная материя - это таинственный, невидимый материал, который составляет большую часть материи во вселенной. И с таким большим количеством линз галактик в диапазоне масс, они обнаружили, что доля темной материи относительно звезд систематически увеличивается при переходе от галактик средней массы к галактикам большой массы.
Альберт Эйнштейн предсказал существование гравитационных линз в 1930-х годах, но первый пример не был обнаружен до конца 1970-х годов. С тех пор было открыто гораздо больше линз, но их научный потенциал был ограничен разрозненным ассортиментом известных примеров. Исследование SLACS значительно изменило эту ситуацию, обнаружив один большой и равномерно выбранный образец галактик с сильными линзами. Коллекция SLACS обещает стать основой многих дальнейших научных исследований.
Оригинальный источник новостей: Гавайский университет
