Космічний телескоп Euclid Європейського космічного агентства (ESA) зафіксував зображення рідкісного явища, відомого як "кільце Ейнштейна". Це кільце світла демонструє екстремальне викривлення простору, спричинене гравітацією галактики.
Euclid розпочав свою шестирічну місію з дослідження темного Всесвіту ще 1 липня 2023 року. Проте перш ніж апарат міг розпочати повноцінну роботу, команда вчених та інженерів на Землі мала переконатися у справності всіх систем. Під час цієї ранньої фази тестування, у вересні 2023 року, Euclid надіслав перші зображення. Хоча вони були навмисно розфокусовані, на одному з них архівіст місії Бруно Альтієрі помітив натяк на дуже особливе явище.
"Я переглядаю дані з Euclid, коли вони надходять", - пояснює Бруно. "Навіть з першого спостереження я міг це побачити, але після того, як Euclid зробив більше спостережень цієї області, ми побачили ідеальне кільце Ейнштейна. Для мене, з моїм довічним інтересом до гравітаційного лінзування, це було неймовірно".
"Кільце Ейнштейна", надзвичайно рідкісне явище, виявилося прихованим на видноті у відносно близькій галактиці NGC 6505. Ця галактика знаходиться приблизно за 590 мільйонів світлових років від Землі, що за космічними мірками вважається "сусідством". Однак, завдяки приладам високої роздільної здатності Euclid, кільце світла навколо її центру виявлено вперше.
Саме кільце утворене світлом від набагато яскравішої галактики, розташованої далі. Ця фонова галактика знаходиться на відстані 4,42 мільярда світлових років, і її світло було викривлене гравітацією на шляху до нас. Далека галактика раніше не спостерігалася і поки що не має назви.
"Кільце Ейнштейна – це приклад сильного гравітаційного лінзування", – пояснює Конор О'Ріордан з Інституту астрофізики Макса Планка (Німеччина), провідний автор першої наукової статті, присвяченої аналізу кільця. "Усі сильні лінзи особливі, тому що вони дуже рідкісні та неймовірно корисні з наукового погляду. Ця ж особлива тим, що вона знаходиться так близько до Землі, а вирівнювання робить її дуже красивою".
Загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна передбачає, що світло викривляється навколо об'єктів у космосі, і вони фокусують світло, як гігантська лінза. Цей ефект гравітаційного лінзування сильніший для масивніших об'єктів – галактик і скупчень галактик. Це означає, що іноді ми можемо бачити світло від далеких галактик, які інакше були б приховані.
Якщо вирівнювання ідеальне, світло від віддаленої галактики-джерела вигинається, утворюючи вражаюче кільце навколо об'єкта на передньому плані. Такі "кільця Ейнштейна" є цінною лабораторією для вчених. Вивчення їхніх гравітаційних ефектів може допомогти нам дізнатися більше про розширення Всесвіту, виявити вплив невидимої темної матерії та темної енергії, а також дослідити фонове джерело, світло якого викривляється темною матерією між нами та джерелом.
"Мене дуже інтригує те, що це кільце було виявлено в межах добре відомої галактики, яку вперше відкрили ще в 1884 році", – зазначила Валерія Петторіно, наукова керівниця проєкту Euclid в ESA. – "Галактика відома астрономам дуже давно. І все ж це кільце ніколи раніше не спостерігалося. Це демонструє, наскільки потужним є Euclid, знаходячи нові речі навіть у тих місцях, які, як нам здавалося, ми добре знаємо. Це відкриття є дуже обнадійливим для майбутнього місії Euclid і демонструє її фантастичні можливості".
Розкриття таємниць темної матерії та темної енергії, які разом складають 95% Всесвіту, є головною метою місії Euclid вартістю 1 мільярд євро. Телескоп, здатний виявляти галактики на відстані до 10 мільярдів світлових років, має на меті створити найбільшу тривимірну карту космосу. Це дозволить астрономам визначити великомасштабний розподіл темної матерії – таємничої сили, що прискорює розширення Всесвіту.