Vesolje je veliko in skrivnostno.
Da bi razvozlali njegove skrivnosti, uporabljamo teleskope, kot je Hubble, vendar ima narava svoje trike, ki nam pri tem pomagajo.
Taki so na primer triki s svetlobo, s pomočjo katerih lahko opazimo zelo šibke in oddaljene galaksije —
galaksije, ki jih sicer sami ne bi bili zmožni opaziti.
Epizoda 70: Kukanje izza kozmičnih vogalov
Voditelj: Dr. J, znan tudi kot Dr. Joe Liske.
Pozdravljeni in dobrodošli v novi epizodi Hubblecasta!
Hubble je poskrbel za nekaj najglobljih posnetkov vesolja doslej,
vendar imajo celo te izjemne slike svoje omejitve.
Vemo, da obstajajo galaksije, ki so preprosto preveč oddaljene in zato pretemne, da bi se pokazale celo na teh izjemno globokih slikah.
Kaj lahko torej storimo?
Lahko zgradimo večji teleskop, ali pa z bistrim premislekom uporabimo enega izmed naravnih teleskopov.
Govorim o pojavu, ki ga imenujemo gravitacijsko lečenje.
Vzemimo na primer galaksijo.
Gravitacijska sila galaksije, polne zvezd, plinov, temne snovi in prahu je tako ogromna,
da vpliva na področje, kjer se nahaja in preoblikuje tkanino okoliškega prostora.
Tega pa ne počnejo le galaksije.
Katerikoli objekt, ki ima maso, vse od velikih jat galaksij do posameznih zvezd, z lastno gravitacijo preoblikuje prostor okoli sebe.
V vesolju svetloba vedno potuje vzdolž ravnih črt.
Kaj pa vendar je ravna črta?
To je najkrajša razdalja med dvema točkama.
V ukrivljenem prostoru pa se nam najkrajša razdalja med dvema točkama ne zdi nujno ravna.
To pomeni, da je žarek svetlobe zelo blizu masivnega objekta, ki ukrivi prostor okoli sebe, ukrivljen.
Kot rezultat objekt, ali bolje rečeno ukrivljen prostor okoli njega, ki ga proizvede gravitacija, deluje kot leča -
gravitacijska leča, ki v naše teleskope preusmeri svetlobo, ki je sicer nikoli ne bi videli.
Ta odklon svetlobe pomeni, da oddaljene in temne objekte nenadoma lahko opazimo, kako kukajo izza vogala bližje "leče",
čeprav lahko izgledajo precej drugače od pričakovanj.
Oddaljene galaksije, ki jih vidimo s pomočjo gravitacijskega lečenja, izgledajo kot loki na nebu okrog svojih leč.
Lok okoli te galaksije, na primer, ni fotografska napaka, ampak druga bolj oddaljena galaksija - deformirana, ampak vidna.
V primeru, ko je vse popolnoma poravnano, opazimo obroč svetlobe, ki obkroža veliko galaksijo v ospredju.
Ti popolni obroči - znani kot Einsteinovi obroči - so tako redki, da so jih v vidni svetlobi opazili le peščico.
Pred nekaj leti je Hubble opazoval celo bolj redko kozmično naključje -
neverjeten dvojni obroč, kjer Hubble lahko opazi svetlobo ne le ene, ampak dveh galaksij, ki sta popolnoma poravnani zadaj za bližjo galaksijo.
Lečenje lahko ustvari čudne in zabavne oblike.
Vzemimo na primer Hubblovo sliko jate galaksij Abell 68.
Osrednji del te slike je deformiran in raztegnjen navzven v črte zaradi jatinega efekta lečenja,
v zgornjem kotu pa je kozmični zavojevalec!
Ta deformirana galaksija je pravzaprav vidna dvakrat,
ker njena svetloba sledi dvema ločenima potema okoli bližje eliptične galaksije, preden prispe do nas.
Gravitacijska leča izvore v ozadju ne le deformira v smešne oblike,
ampak jih naredi tudi bolj svetle.
To pomeni, da ko uporabljamo gravitacijske leče, pravzaprav vidimo temnejše in zato bolj oddaljene objekte, kot bi jih sicer lahko opazili.
Te slike so tudi povečane, zato lahko opazimo več podrobnosti - tako kot pri uporabi običajnega povečevalnega stekla.
To pa ni edini zanimiv efekt gravitacijskega lečenja.
Poglejmo si teh pet kvazarjev, ki jih je Hubble fotografiral leta 2006.
Med seboj so si zelo podobni in zelo blizu skupaj... mogoče celo preveč podobni.
Pravzaprav to ni kvintet kvazarjev, ampak en kvazar, viden petkrat, ker se njegova svetloba leči preko velike jate galaksij, ki ležijo v ospredju.
Čeprav bizarna, je ta večkratnost slike lahko zelo uporabna za astronome in nam pomaga pri razkrivanju, kako je svetloba potovala od teh oddaljenih objektov do nas.
Ti nenavadni kozmični dvojniki so lahko uporabni za raziskovanje tako značilnosti gravitacijskega lečenja, kot tudi vesolja samega - na primer njegovega razširjanja.
Hubblova opazovalna kampanja Frontier Fields, ki se je začela oktobra 2013,
bo združila povečevalno moč gravitacijskega lečenja s Hubblovimi sposobnostmi zbiranja svetlobe, da bi lahko prodrla še globlje v oddaljeno vesolje.
Opazujte ga torej!
To je Dr. J, avtor še ene epizode Hubblecasta. Tudi tokrat nas je narava presenetila preko naše najbolj divje domišljije.
Hubblecast ustvarjajo ESA/Hubble na Evropskem južnem observatoriju v Nemčiji.
Hubblova misija je projekt mednarodnega sodelovanja med Naso in Evropsko vesoljsko agencijo.
www.spacetelescope.org
Besedilo: ESA/Hubble. Prevod: Portal v vesolje.