Αρχική Special Topics Τί είναι ο Δακτύλιος του Αϊνστάιν;

Τί είναι ο Δακτύλιος του Αϊνστάιν;

Οι εκατοντάδες μακρινοί γαλαξίες σε αυτή την εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble πλαισιώνουν ένα πολύ ενδιαφέρον φυσικό φαινόμενο, που ονομάζεται Δακτύλιος Αϊνστάιν.

0
Δακτύλιος του Αινστάιν
Τι βλέπουμε όταν μελετάμε αυτή την εικόνα; Έναν πολύ μακρινό γαλαξία που απέχει 19,5 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη; Ή έναν πολύ πιο κοντινό φωτεινό κόκκινο γαλαξία που απέχει (σχετικά) 2,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός; Ή έναν τρίτο γαλαξία που φαίνεται να βρίσκεται αρκετά κοντά στον δεύτερο; Η απάντηση, που ίσως προκαλεί σύγχυση, είναι ότι κοιτάμε και τους τρεις. Πιο συγκεκριμένα, βλέπουμε το φως που εκπέμπεται από όλους αυτούς τους γαλαξίες, παρόλο που ο πιο μακρινός γαλαξίας βρίσκεται ακριβώς πίσω από τον πρώτο, όπως φαίνεται από τη Γη. Στην πραγματικότητα, είναι αυτή ακριβώς η ευθυγράμμιση που καθιστά δυνατή την ιδιαίτερη οπτική εικόνα αυτής της εικόνας. Η κεντρική φωτεινή κουκκίδα σε αυτή την εικόνα είναι ένας από τους κοντινότερους γαλαξίες, γνωστός με το μακροσκελές - αλλά κατατοπιστικό - όνομα SDSS J020941.27+001558.4 (τα ονόματα των γαλαξιών με αυτή τη μορφή παρέχουν ακριβείς πληροφορίες για τη θέση τους στον ουρανό). Η άλλη φωτεινή κουκκίδα από πάνω του - που φαίνεται να τέμνει ένα καμπυλωτό μισοφέγγαρο φωτός - είναι ο SDSS J020941.23+001600.7, ο δεύτερος κοντινότερος γαλαξίας. Και τέλος, αυτή η ίδια η καμπυλωτή ημισέληνος φωτός είναι το "φακοποιημένο" φως από τον πολύ μακρινό γαλαξία. Αυτό είναι γνωστό ως HerS J020941.1+001557, και είναι επίσης ένα ενδιαφέρον παράδειγμα ενός φαινομένου γνωστού ως δακτύλιος Αϊνστάιν. Οι δακτύλιοι Αϊνστάιν εμφανίζονται όταν το φως από ένα πολύ μακρινό αντικείμενο κάμπτεται (ή "φακώνεται") γύρω από ένα ογκώδες ενδιάμεσο (ή "φακό") αντικείμενο.
Διαφήμιση

 

Ο Δακτύλιος του Αϊνστάιν: Η φωτεινή κουκκίδα στο κέντρο της εικόνας αντιστοιχεί σε έναν γαλαξία που βρίσκεται περίπου 2,7 δισ. έτη φωτός μακριά μας. Ο γαλαξίας αυτός περιβάλλεται από έναν φωτεινό δακτύλιο, στο πάνω μέρος του οποίου διακρίνεται μία δεύτερη φωτεινή κουκκίδα. Η κουκκίδα αυτή αντιστοιχεί σε έναν άλλον γαλαξία, που πρέπει να βρίσκεται σε σχετικά μικρή απόσταση από τον πρώτο. Ο δακτύλιος, ωστόσο, που περιβάλλει τον πρώτο γαλαξία είναι η εικόνα ενός ακόμη πιο μακρινού γαλαξία, η οποία μεγεθύνθηκε και στρεβλώθηκε στο κυκλικό σχήμα που παρατηρούμε από την τεράστια βαρυτική έλξη του φωτεινού γαλαξία που βρίσκεται στο κέντρο του.

Σύμφωνα με τον Διδάκτορα Φυσικής, του Αλέξη Δεληβοριά, το φαινόμενο αυτό, που ονομάζεται Δακτύλιος του Αϊνστάιν, προβλέπεται από την Γενική Θεωρία της Σχετικότητας και είναι το αποτέλεσμα της παραμόρφωσης σε σχήμα δακτυλίου, της εικόνας ενός μακρινού γαλαξία, εξαιτίας του φαινομένου της βαρυτικής εστίασης. Με δυο λόγια, η τεράστια μάζα του φωτεινού γαλαξία καμπυλώνει, στρεβλώνει και μεγεθύνει το φως του γαλαξία που «κρύβεται» πίσω του, λειτουργώντας σαν ένας γιγάντιος «βαρυτικός» φακός, που παραμορφώνει την εικόνα του. Στις περισσότερες περιπτώσεις βαρυτικής εστίασης, οι εικόνες των γαλαξιών που κρύβονται πίσω από τον βαρυτικό φακό, παραμορφώνονται στο σχήμα φωτεινών τόξων.

δακτύλιος Αινστάιν
Ένα πεδίο γεμάτο από μακρινούς γαλαξίες σε σκοτεινό φόντο. Οι περισσότεροι από τους γαλαξίες είναι πολύ μικροί, αλλά υπάρχουν μερικοί μεγαλύτεροι γαλαξίες και μερικά αστέρια στα οποία διακρίνονται λεπτομέρειες. Στο κέντρο ακριβώς υπάρχει ένας ελλειπτικός γαλαξίας με έναν πυρήνα που λάμπει έντονα και έναν πλατύ δίσκο. Ένας κοκκινωπός, παραμορφωμένος δακτύλιος φωτός, παχύτερος στη μία πλευρά, περιβάλλει τον πυρήνα του. Ένας μικρός γαλαξίας τέμνει τον δακτύλιο ως φωτεινή κουκκίδα]. Σύνδεσμοι Pan: Pan: Τόσο κοντά ή τόσο μακριά;

Για να σχηματιστεί, όμως, ένας δακτύλιος Αϊνστάιν, όπως σ’ αυτήν την περίπτωση, απαιτείται μια ιδιαίτερη ευθυγράμμιση μεταξύ της πηγής (δηλ. του γαλαξία στο υπόβαθρο), του βαρυτικού φακού (δηλ. του φωτεινού γαλαξία στο κέντρο του γαλαξία) και του παρατηρητή (δηλ. του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble). Όσο ακριβέστερη είναι η ευθυγράμμιση αυτή, τόσο «τελειότερος» είναι και ο δακτύλιος Αϊνστάιν που σχηματίζεται.

Η ανάλυση των σχετικών δεδομένων καταδεικνύει ότι ο μακρινός αυτός γαλαξίας, του οποίου το φως σχηματίζει τον δακτύλιο του Αϊνστάιν, βρίσκεται σήμερα 19.5 δισ. έτη φωτός μακριά. 

Πηγή:  ESA/Hubble & NASA

 

Διαφήμιση