Астрономы обнаружили редкое гравитационное линзирование в форме креста Эйнштейна. Оно помогло изучить молодую галактику, внутри которой неожиданно оказались очень старые звезды. Открытие ставит под сомнение привычные теории о развитии космических объектов.
Что за объект изучили специалисты
Галактика под названием J1453g представляет собой эллиптическую систему. Она стала первой на большом космическом расстоянии, для которой ученые смогли точно измерить массу. J1453g работает как линза для далекого квазара. Квазар – это область космоса, где сверхмассивная черная дыра активно поглощает вещество. Линзирование увеличило изображение квазара и создало его копии на одном снимке. Эти копии сложились в форму креста.
Мы видим галактику J1453g такой, какой она была 8 миллиардов лет назад. В ту эпоху Вселенной было меньше 6 миллиардов лет от роду. Однако, несмотря на молодой возраст и раннюю стадию развития, J1453g удивительно похожа на наш зрелый Млечный Путь.
Что это значит для науки
Руководитель исследования Кирино Дамато из Итальянского национального института астрофизики объяснил, что открытие этого уникального объекта позволило точно изучить природу звезд в центре эллиптической галактики в далекую эпоху, когда галактика была еще молодой. Ученый подчеркнул, что состав звезд оказался очень похож на тот, что сегодня наблюдается в Млечном Пути. Это удивительно, так как речь идет о совершенно другой среде и другой эпохе. Дамато добавил, что человечество все еще далеко от полного понимания процессов формирования и эволюции галактик, и данное открытие станет важной точкой опоры для создания будущих моделей, сообщает Space.com.
Как работает гравитационное линзирование
Это исследование стало возможным благодаря эффекту, который предсказал Альберт Эйнштейн в своей общей теории относительности. Массивные объекты искривляют ткань пространства-времени. Чем больше масса, тем сильнее искривление. Свет, проходя через такие искривления, меняет свой прямой путь. Если между Землей и далеким объектом оказывается большая масса, свет от фонового источника доходит до телескопов в разное время. Иногда это создает несколько изображений одного и того же объекта на одном снимке. Они могут выстраиваться в кольца Эйнштейна или более редкие кресты Эйнштейна.
В данном случае галактика J1453g идеально выстроилась в одну линию с Землей и далеким квазаром.
Неожиданные выводы о звездах
Используя крестообразные проявления квазара, команда ученых смогла с беспрецедентной точностью определить распределение массы звезд внутри J1453g. Результат противоречит текущим теориям. Обычно считается, что центральные выпуклости эллиптических галактик формируются быстро и состоят в основном из маломассивных звезд. Однако J1453g устроена как Млечный Путь, который является спиральной галактикой с перемычкой. Это означает, что некоторые эллиптические галактики могут формироваться медленнее, а в их центрах рождаются более массивные звезды. Другое возможное объяснение – в ранней истории J1453g произошло violent событие, например столкновение и слияние с другой галактикой.
Таким образом, работа ученых дает один из самых точных замеров звездообразования в молодой Вселенной и открывает новое окно в понимание формирования крупных космических структур. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
