Temmuz 2022’de yayınlandı James Webb Uzay Teleskobu (JWST) – İnsanlığın uzaya fırlattığı en güçlü teleskop – İlk fotoğrafını verdi, birçoğu erken evrende oldukları gibi görülen binlerce galaksiyi içeren derin alan görüntüsü. Pek çok insanın beklemediği şey, bu çarpık ve garip galaksilerin bazılarının nasıl olacağıydı.
Salvador Dali’nin erimiş şeker gibi görünen galaksileri, bu nesnelerin uzayda nasıl göründüklerini temsil etmiyor; JWST görüntülerinde bir yanılsamadır. JWST görüntülerinin başka bir şaşırtıcı yönü, örneğin Biri RX J2129 üstkümesinden alınmış, Aynı görüntüde birkaç galaksinin birden fazla noktada görünmesidir. Yine, bu bir yanılsamadır. Bu galaksiler aslında tam olarak tıpatıp aynılara sahip değiller.
Bu nasıl mümkün olabilir? JWST görüntülerinin bu iki farklı yönü, yerçekimsel mercekleme adı verilen aynı olgunun sonucudur. İlk kez 100 yıl önce tahmin edildi Albert EinsteinKütleçekimsel mercekleme, gökbilimciler için önemli bir araç haline geldi.büyüteç. Bu çarpık, tekrar eden galaksilerin tümü, yerçekimsel olarak merceklenmiş nesnelerin örnekleridir.
İlgili: James Webb Uzay Teleskobu görüntüleri: Evrenimizin 12 büyüleyici görüntüsü (galeri)
Yerçekimi merceği nedir?
(Yeni bir sekmede açılır)
Kütleçekimsel merceklenme, Einstein’ın teorisi tarafından tahmin edilen bir olgudur. Genel görelilikbu da şunu gösteriyor yer çekimi Kütlesi olan cisimlerin uzay ve zamanın dokusu üzerindeki etkisinden doğar ve uzay-zaman adı verilen tek bir varlık olarak birleşir.
Üzerine farklı kütlelerde toplar yerleştirilmiş esnek bir lastik tahta düşünün. Topun kütlesi ne kadar büyükse, lastik levhayı o kadar çok sarar. Aynısı, uzay-zaman dokusunda bulunan çok fazla kütleye sahip nesneler için de geçerlidir: kütle ne kadar büyükse, uzay-zaman nesnesi şu gibi şeyler tarafından o kadar çok bükülür: galaksiler ve uzay-zamanın ciddi şekilde bozulmasına neden olan galaksi kümeleri. Bir yıldız veya galaksi gibi bir arka plan nesnesinden gelen ışık bu eğrilikten geçtiğinde bu etki gerçekten ilginç hale geliyor.
İlgili: James Webb Uzay Teleskobu, yerçekimi merceği aracılığıyla kozmik denizatı gözlemliyor (fotoğraf)
Işık, içinden geçtiği boşlukta bir bozulma olup olmadığına bakılmaksızın düz çizgiler halinde hareket eder. Uzayın kütle ile bükülmesi, uzak bir kaynaktan gelen ışığın “bükülmesine” neden olur. Sonuç olarak, ışık vurduğunda Yerarka plan nesnesinin gökyüzünde farklı bir yerde görünmesini sağlar.
Aşırı eğrilme durumlarında, Dünya ile arka plan kaynağı arasındaki nesne çok büyük olduğunda, ışık nesnenin etrafında farklı yollar izler ve hepsi farklı derecelerde kıvrılır. Bu, ışığın bize ulaşmak için izlediği yolun uzunluğunu ve dolayısıyla varış zamanını değişen derecelerde değiştirir. Bu, merceklenen nesnenin tek bir pozda birden fazla noktada görünebileceği anlamına gelir. Bu, haçlar veya mükemmel simetriye sahip bir mercek söz konusu olduğunda, tümü aynı nesnenin tekrarlanan yinelemelerinden oluşan “Einstein halkası” adı verilen bir ışık halkası gibi bazı ilginç şekillere yol açabilir.
(Yeni bir sekmede açılır)
Galaksi kümeleri “dağınık” bir şekle sahiptir ve kümelerin merkezi bir dağılımı yoktur, bu nedenle ara nesneler veya mercekleme nesneleri olarak hareket ettiklerinde mercekleme mükemmel değildir, Avrupa Uzay Ajansı’na göre (Yeni bir sekmede açılır). Bu, JWST’nin derin alan görüntüsünde görüldüğü gibi, merceklenmiş nesnenin merceksi gökada kümesinin etrafında yaylar gibi çarpık görünmesine neden olur.
Bununla birlikte, bu merceksi nesneler görsel bir meraktan daha fazlasıdır. Kütleçekimsel mercekleme gökbilimciler için çeşitli şekillerde faydalı olabilir.
Yerçekimsel mercekleme arka plandaki bir nesneden gelen ışığı bozmakla kalmaz; Aslında bu ışığı güçlendirebilir, böylece erken galaksiler gibi çok uzak nesnelerden gelen çok zayıf ışığı güçlendirebilir. Sonuç olarak, yerçekimsel mercekleme, erken evrenin JWST tarafından araştırılması için hayati önem taşır.
Ayrıca merceksi nesnelerin ışık geçerken oluşturduğu desenler, o nesne hakkında çok şey ortaya çıkarabilir, NASA açıklıyor (Yeni bir sekmede açılır). Örneğin kütleçekimsel mercekleme, maddenin gökada kümelerinde ve gökadalarda nasıl dağıldığını ortaya çıkarabilir.
Bizi Twitter’da takip edin @çalışan (Yeni bir sekmede açılır) veya üzerinde Facebook (Yeni bir sekmede açılır).
Ek kaynaklar
Bununla yerçekimsel merceklemeyi daha ayrıntılı olarak keşfedin NASA’dan Kaynaklar (Yeni bir sekmede açılır). Fermi Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı ayrıca yerçekimsel merceklemenin yararlı bir video gösterimini hazırladı. Fermilab YouTube kanalı (Yeni bir sekmede açılır).
dizin
Kelly, b. (2023, 28 Şubat). Üçlü görüş. ESA/Webb, NASA ve CSA. https://esawebb.org/images/potm2302a/ (Yeni bir sekmede açılır)
Nasa. (2022, 30 Eylül). yerçekimi merceği. Hubble Sitesi. https://hubblesite.org/contents/articles/gravitational-lensing#:~:text (Yeni bir sekmede açılır)
“Analist. Tutkulu zombi gurusu. Twitter uygulayıcısı. İnternet fanatiği. Dost pastırma hayranı.”
More Stories
Bilim insanları dünyadaki en büyük demir cevheri yataklarında milyar yıllık bir sırrı keşfetti
Fosillere göre tarih öncesi deniz ineği, timsah ve köpekbalığı tarafından yenildi
Büyük bir bindirme fayı üzerine yapılan yeni araştırma, bir sonraki büyük depremin yakın olabileceğini gösteriyor