Spektaakkelimainen: tämä Einsteinin rengas oli silmiemme edessä, mutta kukaan ei ollut nähnyt sitä 🌀

Euclid-avaruusteleskooppi on tallentanut Einsteinin renkaan, harvinaisen ja näyttävän ilmiön, NGC 6505 -galaksin ympärille. Tämä ennennäkemätön havainto avaa uusia näkökulmia pimeän aineen ja pimeän energian tutkimiseen, näihin aina mystisiin voimiin, jotka muovaavat universumiamme.


Heinäkuussa 2023 Euroopan avaruusjärjestön (ESA) laukaisema Euclid on saanut tehtäväkseen tutkia pimeän universumin salaisuuksia. Ensimmäisten testivaiheiden aikana teleskooppi havaitsi lähes täydellisen Einsteinin renkaan, gravitaatiomirageen, joka syntyy kaukaisen galaksin valon taipumisesta. Tämä löytö, joka tehtiin hyvin tunnetussa galaksissa, korostaa Euclidin voimaa ja lupaa suuria edistysaskeleita kosmologiassa.

Einsteinin ennustama ilmiö

Euclid'in havaitsema Einsteinin rengas on suora esimerkki yleisestä suhteellisuusteoriasta. Albert Einsteinin mukaan valo taipuu massiivisten objektien läsnäollessa, luoden gravitaatiolinssin vaikutuksia. Kun massiivisen galaksin ja kaukaisen galaksin välinen kohdistus on täydellinen, tämän jälkimmäisen valo muodostaa kirkkaan renkaan ensimmäisen ympärille.

NGC 6505:n tapauksessa 590 miljoonan valovuoden päässä sijaitseva galaksi vääristää vielä kaukaisemman galaksin, joka on 4,42 miljardia valovuotta kaukana, valoa. Tämä ilmiö, vaikka se on ennustettu jo pitkään, ei ollut koskaan aiemmin havaittu tämän galaksin ympärillä, vaikka sitä on tutkittu 1800-luvulta lähtien.

Sattumanvarainen mutta paljastava löytö

Einsteinin rengas havaittiin sattumalta Euclid'in alkuvaiheen testeissä. Ensimmäiset kuvat, tahallisesti sumeat, paljastivat kiehtovan pyöreän rakenteen. Analyysin jälkeen tutkijat vahvistivat, että kyseessä oli todellakin Einsteinin rengas, harvinainen ja arvokas ilmiö kosmologisessa tutkimuksessa.

Valeria Pettorino, Euclid-projektin tutkija, korostaa tämän löydön merkitystä. Hän tarkentaa, että tällaisen renkaan löytäminen hyvin tunnetusta galaksista osoittaa Euclidin kyvyn paljastaa aikaisemmin näkymättömiä ilmiöitä. Tämä enteilee suuria löytöjä tulevina vuosina.

Työkalu universumin salaisuuksien selvittämiseksi

Einsteinin renkaat eivät ole vain kosmisia kuriositeetteja. Ne mahdollistavat tutkijoiden tutkia pimeää ainetta, näkymätöntä ainetta, joka muodostaa suuren osan universumista. Analysoimalla valon vääristymistä tutkijat voivat kartoittaa tämän salaperäisen aineen jakautumista ja ymmärtää paremmin sen roolia kosmisessa rakenteessa.

Euclid, joka on suunniteltu tutkimaan heikkoja gravitaatiolinssieffektejä, on jo osoittanut kykynsä havaita voimakkaita linssejä. Tämä varhainen löytö vahvistaa teleskoopin potentiaalia tutkia suuria gravitaatiolmiöitä.

Lupaava tehtävä

Euclid'in tehtävä on vasta alussa. Seuraavien kuuden vuoden aikana teleskooppi kartoittaa yli kolmanneksen taivaasta, havainnoiden miljardeja galakseja. Tutkijat toivovat löytävänsä jopa 100 000 gravitaatiolinssiä, joista jotkut voivat paljastaa vielä syvempää tietoa pimeästä universumista.

Tämä ensimmäinen Einsteinin renkaan löytö merkitsee tärkeää virstanpylvästä Euclid'ille. Se havainnollistaa tämän instrumentin voimaa ja ennustaa suuria edistysaskeleita ymmärryksessämme universumista ja sen näkymättömistä voimista.

Lisätietoja: Mikä on gravitaatiolinssi?

Gravitaatiolinssi on astrofysikaalinen ilmiö, jossa kaukaisen objektin valo taipuu massiivisen objektin gravitaation vaikutuksesta, joka sijaitsee tämän objektin ja havaitsijan välissä. Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian ennustama tämä valon vääristyminen mahdollistaa galaksien tai tähtien havainnoimisen, jotka muuten olisivat näkymättömiä.

Kun massiivinen objekti, kuten galaksi tai galaksijoukko, on kohdistettu kaukaisen valonlähteen kanssa, sen gravitaatio taivuttaa aika-avaruuden. Tämä taivutus toimii linssinä, vahvistaen ja vääristäen taustalla olevan objektin valoa. Kohdistuksesta riippuen tämä voi luoda useita kuvia, valokaaria tai jopa täydellisen renkaan, jota kutsutaan Einsteinin renkaaksi.

Gravitaatiolinssit jaotellaan kahteen luokkaan: voimakkaat ja heikot. Voimakkaat linssit, kuten Euclid'in havaitsema Einsteinin rengas, tuottavat näyttäviä ja helposti havaittavia vääristymiä. Heikot linssit puolestaan aiheuttavat hienovaraisia vääristymiä, jotka vaativat tilastollista analyysiä havaittavaksi.

Nämä ilmiöt ovat arvokkaita työkaluja kosmologeille. Ne mahdollistavat pimeän aineen jakautumisen tutkimisen, kosmisten etäisyyksien mittaamisen ja teorioiden testaamisen universumin laajentumisesta. Gravitaatiolinssit tarjoavat näin ainutlaatuisen ikkunan näkymättömän universumin salaisuuksiin.