Międzynarodowa grupa naukowców, używając kosmicznego obserwatorium Fermiego, dokonała pierwszego w historii pomiaru w zakresie fal gamma soczewki grawitacyjnej, tzn. wyjątkowego ustawienia ciał, w którym masywny obiekt znajdujący się bliżej obserwatora, zagina i wzmacnia światło ze źródła znajdującego się dalej.

Artykuł napisał Dawid Borys.

We wrześniu 2012 roku satelita Fermi uchwycił na swoich zdjęciach serię jasnych rozbłysków w zakresie fal gamma ze źródła znanego jako B0218+357, położonego 4,35 miliarda lat świetlnych od Ziemi. Tak silne wybuchy dały naukowcom niespotykaną wcześniej szansę na zbadanie niezwykłego astronomicznego zjawiska, jakim jest grawitacyjna soczewka.

B0218+357 to blazar – typ aktywnej galaktyki, której dżet skierowany jest w stronę Ziemi. W jej centrum znajduje się supermasywna czarna dziura o masie milionów, do nawet miliardów mas Słońca. Gdy otaczająca ją materia zbliża się do horyzontu zdarzeń czarnej dziury, niewielka ilość cząsteczek zostaje wyrzucona z prędkością bliską prędkością światła, tworząc dwa skierowane w przeciwną stronę strumienie plazmy prostopadłe do dysku materii, nazywane dżetami.

Zanim światło z B0218+357 dociera do nas, przechodzi przez oddaloną od Ziemi o około 4 miliardy lat świetlnych galaktykę spiralną. Jej grawitacja rozdziela i zniekształca obraz blazara tak, że z Ziemi widoczne są dwie jego kopie, oddalone od siebie o trzecią część sekundy (mniej niż 0,0001 stopnia), co stanowi najmniejszą znaną odległość dla soczewki grawitacyjnej.

O ile teleskopy badające B0218+357 w zakresie fal widzialnych i radiowych rozróżniają dwa obrazy blazara, teleskop LAT (Large Area Telescope) umieszczony na obserwatorium Fermiego, badający ten układ ciał w zakresie fal gamma, widzi tę soczewkę jako jeden punkt. Dlatego też naukowcy próbowali zaobserwować opóźnienie pomiędzy tymi samymi sekwencjami wybuchów.

Jedna droga światła jest nieco dłuższa od drugiej, dlatego gdy zaobserwujemy rozbłysk na jednym zdjęciu, próbujemy znaleźć go ponownie, po kilku dniach” – powiedział członek zespołu naukowców, Jeff Scargle. Na podstawie tych analiz udało się oddzielić trzy serie wybuchów, z których każda była obserwowana ponownie po czasie równym 11,46 doby.

To osiągnięcie otwiera zupełnie nowe drogi badań, takie jak pomiary emisji obszarów znajdujących się niedaleko czarnych dziur. Jednak najbardziej ekscytująca wydaje się naukowcom z zespołu badawczego możliwość znajdowania nowych, niezidentyfikowanych w zakresie fal widzialnych i radiowych soczewek grawitacyjnych, na podstawie badań w spektrum fal gamma.

Autor

Redakcja AstroNETu
Redakcja AstroNETu