Egy gigantikus lencse
(Rovat: A hét képe, Távoli világok kutatói - 2009.10.23 09:00.)

Mik azok a furcsa kék foltok a Hubble-űrtávcsővel készített felvételen?

Közülük néhány valójában ugyanannak a távoli, szokatlan alakú, gyűrűszerű, talán épp formálódóban levő fiatal galaxisnak a képe. Csak azért láthatjuk egyáltalán, sőt mindjárt több példányban is, mert tőlünk nézve épp egy nagy galaxishalmaz mögött – vagyis ugyanabban az irányban, de sokkal távolabb – helyezkedik el. A jelenség, ami a képeket létrehozza, a gravitációs lencsehatás. A nagy tömeg hatására létrejövő térgörbület a fény egyenes útját megváltoztatja. Ez bizonyos értelemben úgy működik, mint egy gyűjtőlencse, de azért mégsem egészen úgy... A gravitációs lencse fel tudja erősíteni a háttérobjektum fényét, eltorzíthatja az alakját, megtöbbszörözheti az általunk megfigyelhető képek számát. A különböző képeknek megfelelő fényutakon más-más idő alatt érhet el bennünket a fény, ilyenkor egy háttérgalaxis esetleges fényességváltozása nem egyszerre következik be a különböző képeken. Ha ismerjük a lencse és a lencsézett objektum távolságát, geometriai elhelyezkedését, akkor jól modellezhetjük az előtérben levő tömeg nagyságát, eloszlását. Ebből is kiderül például, hogy a galaxishalmazokban sokkal nagyobb tömegnek kell koncentrálódnia, mint amit a fénylő anyag alapján várnánk. Ez a „hiányzó tömeg” az ún. sötét anyag.

A CL0024+1654 jelű halmaz a Hubble-űrtávcső 2004. novemberi felvételén. (Kép: NASA / ESA / H. Lee & H. Ford, Johns Hopkins Univ.)

A fenti képen a halmaz galaxisait sárgásra színezték, a gravitációsan lencsézett háttérgalaxis-képek pedig kékek. A fénylő előtérgalaxisok, plusz a halmaz tömegének túlnyomó részét kitevő sötét anyag együtt alkotják a gigantikus gravitációs lencsét. Ez úgy téríti el a a háttérből érkező fénysugarakat, hogy ha egy óra számlapját képzeljük oda, akkor a bevezetőben említett távoli, gyűrű alakú galaxis egy-egy képe kb. a 4, 10, 11 és 12 órának megfelelő pozícióban tűnik fel. Sőt talán még középtájon is lehet egy kép. (A lencséző halmaz középpontja nagyjából a kép középpontjába esik.) Egy friss tanulmányban a csillagászok 11 háttérgalaxisnak összesen legalább 33 képét számlálták meg itt.