Rendkívül ritka Einstein-gyűrűt fedeztek fel magyar kutatók közreműködésével

Világszenzáció!

illusztráció Fotó: NurPhoto via AFP

Egy rendkívül ritka Einstein-gyűrűt fedeztek fel kutatók az Európai Űrügynökség (ESA) Euclid űrteleszkópjának adatait vizsgálva. A projektben a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontjának (CSFK) kutatói is részt vesznek.

Ez a ritka jelenség egy közeli és egy távoli galaxis szinte tökéletes átfedésekor figyelhető meg, különlegességét pedig az adja, hogy a Föld kozmikus szomszédságában található – olvasható a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) hétfői közleményében. Az Einstein-gyűrűk tanulmányozásával a kutatók következtetni tudnak a lencséző galaxis tömegére, beleértve a más módszerekkel nehezen tanulmányozható sötét anyagot is, és ezáltal a Világegyetem fejlődéséről szerezhetnek fontos új ismereteket – írták a beszámolóban.

A Euclid projektben a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontjának kutatói is részt vesznek a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Lendület programjának támogatásával.

„A mi szakterületünk a galaxisok kozmikus hálójának statisztikus vizsgálata, a konzorciumon belül közösségi tudományos programok szervezésében is tevékeny részt vállalunk, lehetőséget teremtve további izgalmas felfedezéseknek nemcsak kutatók, hanem önkéntesek által is” – idézte a közlemény Kovács Andrást, a HUN-REN CSFK tudományos munkatársát, a Euclid Hungary csapatának szakmai koordinátorát.

A Euclid 2023. július 1-jén indult el hatéves küldetésére, hogy feltárja a sötét univerzum titkait. Mielőtt azonban megkezdhette volna megfigyeléseit, a tudósoknak és mérnököknek ellenőrizniük kellett, hogy minden műszer megfelelően működik-e. Ebben a korai tesztelési szakaszban a Euclid néhány képet küldött vissza a Földre még 2023 szeptemberében. Bár ezek a képek szándékosan életlenek voltak, az egyik homályos felvételen a Euclid tudósa, Bruno Altieri valami különlegeset vett észre, és úgy döntött, hogy közelebbről is megvizsgálja.

Már az első megfigyelésnél észrevettem valamit, de amikor a Euclid további felvételeket készített az adott területről, egy tökéletes Einstein-gyűrű bontakozott ki előttünk. Számomra, aki egész életemben a gravitációs lencsézés iránt érdeklődtem, ez lenyűgöző volt

– magyarázta a kutató.

Az Einstein-gyűrű, amely egy rendkívül ritka jelenség, egy közeli galaxisban rejtőzött. Az NGC 6505 nevű galaxis körülbelül 590 millió fényévre található a Földtől – ami kozmikus léptékben mérve „csupán egy karnyújtásnyira” van – írták.

A gyűrűt nem maga az előtérben lévő galaxis bocsátja ki, hanem egy még távolabbi, fényesebb galaxis fénye alkotja. Ez a név nélküli, korábban még soha nem észlelt háttér galaxis 4,42 milliárd fényévnyire található, és fényét az előtérben lévő galaxis gravitációja torzította el, mielőtt elérte volna a Földet.

Albert Einstein általános relativitáselmélete megjósolta, hogy a fény elhajlik az űrben található objektumok körül, hasonlóan ahhoz, ahogyan egy lencse fókuszálja a fényt. Ez a gravitációs lencsézés annál erősebb, minél nagyobb tömegű az objektum – például egy galaxis vagy galaxishalmaz. Ennek köszönhetően néha olyan távoli galaxisok fényei is láthatóvá válnak, amelyeket egyébként eltakarnának más égitestek.

Ha az átfedés szinte tökéletes, akkor a távoli háttérgalaxis fénye úgy hajlik meg, hogy egy látványos gyűrűt alkot az előtérben lévő objektum körül. Ezek az Einstein-gyűrűk a kutatók szerint igazi tudományos kincsesbányák. Gravitációs hatásaik tanulmányozása segíthet megérteni az univerzum tágulását, kimutathatja a láthatatlan sötét anyag és sötét energia hatásait, valamint betekintést nyújthat a háttérben lévő forrásba, amelynek fénye a köztes sötét anyag miatt hajlik meg.

Nagyon izgalmasnak találom, hogy ezt a gyűrűt egy olyan jól ismert galaxisban fedezték fel, amelyet már 1884-ben azonosítottak 

– emelte ki Valeria Pettorino, az ESA Euclid-projektjének tudományos vezetője. „Ez a galaxis már régóta ismert a csillagászok számára. Mégis, ezt a gyűrűt soha nem vették észre korábban. Ez is bizonyítja, milyen hatékony eszköz a Euclid – képes új dolgokat felfedezni még ott is, ahol azt hittük, hogy már mindent ismerünk. Ez a felfedezés rendkívül biztató az Euclid küldetésének jövőjére nézve, és megmutatja a teleszkóp lenyűgöző képességeit” – tette hozzá.

Az univerzum tágulásának és fejlődésének vizsgálatával a Euclid többet fog elárulni a gravitáció szerepéről, valamint a sötét energia és a sötét anyag természetéről, mint amit eddig tudtunk. A teleszkóp az égbolt több mint egyharmadát térképezi fel, és akár 10 milliárd fényévre lévő galaxisokat is megfigyel. Becslések szerint körülbelül 100 ezer Einstein-gyűrűt fog találni, de egy ennyire látványos – és ennyire közeli – gyűrű felfedezése nagyon ritka esemény. Eddig kevesebb mint 1000 erős gravitációs lencsét ismertek, és ezek közül is csak nagyon keveset sikerült nagy felbontásban megörökíteni. „A Euclid forradalmasítani fogja ezt a kutatási területet, hiszen olyan adatokkal fog szolgálni, amelyekhez eddig nem volt hozzáférésünk” – mutatott rá Conor O’Riordan, a németországi Max Planck Asztrofizikai Intézet kutatója.

A Euclid 2024. február 14-én kezdte meg az égbolt részletes feltérképezését, és fokozatosan alkotja meg az univerzum eddigi legátfogóbb 3D-s térképét.