science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hubble-momentopname van gesmolten ringstelsel leidt tot nieuw onderzoek

Krediet:Saurabh Jha (Rutgers, de Staatsuniversiteit van New Jersey)

De glamouropnamen van de Hubble-ruimtetelescoop van het universum zijn zo onthullend dat er bijna altijd een ontdekking achter de rug is.

In deze specifieke momentopname een wetenschappelijke ontdekking volgde op de release van een Hubble-waarneming van een treffend voorbeeld van een optisch fenomeen in de ruimte dat een 'Einstein-ring' wordt genoemd. De foto werd in december 2020 vrijgegeven als voorbeeld van een van de grootste, bijna complete Einstein-ringen ooit gezien.

Op deze afbeelding, een afgelegen melkwegstelsel wordt enorm vergroot en vervormd door de effecten van door de zwaartekracht vervormde ruimte. Na de openbare publicatie, astronomen gebruikten de afbeelding om de afstand van de melkweg van 9,4 miljard lichtjaar te meten. Dit plaatst de melkweg op het hoogtepunt van stervorming in de kosmische evolutie.

De extreem hoge mate van stervorming in de helderste en zeer stoffige vroege sterrenstelsels zorgde ervoor dat sterren duizend keer sneller werden geboren dan in ons eigen sterrenstelsel. Dit zou de snelle opbouw van hedendaagse gigantische elliptische sterrenstelsels kunnen helpen verklaren.

Het ongewone, gedeeltelijk ringachtige uiterlijk van dit object kan worden verklaard door een fenomeen dat zwaartekrachtlensvorming wordt genoemd, waardoor licht dat uit een ver sterrenstelsel schijnt, wordt vervormd door de zwaartekracht van een object tussen de bron en de waarnemer. Dit effect werd voor het eerst getheoretiseerd door Albert Einstein in 1912, en werkte later in zijn theorie van de algemene relativiteitstheorie.

In dit geval, het licht van de melkweg is ook vergroot met een factor 20. Deze vergroting, gestimuleerd door moeder natuur, maakte Hubble's waarnemingsvermogen effectief gelijk aan dat van een telescoop met een opening van 48 meter. De lenseffecten creëren ook meerdere verschijningen rond de gebogen boog van het enkele vergrote sterrenstelsel op de achtergrond.

Om de fysieke eigenschappen van de melkweg af te leiden, astronomen moesten de effecten van de lensing op het beeld van de melkweg nauwkeurig modelleren. "Zo'n model kon alleen worden verkregen met de Hubble-beeldvorming, " verklaarde hoofdonderzoeker Anastasio Díaz-Sánchez van de Universidad Politécnica de Cartagena in Spanje. "In het bijzonder, Hubble heeft ons geholpen om de vier gedupliceerde afbeeldingen en de stellaire klompen van het van een lens voorziene sterrenstelsel te identificeren."

De eerste Hubble-waarneming werd voor het eerst uitgevoerd door Saurabh Jha van Rutgers, De Staatsuniversiteit van New Jersey. Het wetenschappelijke doel van zijn team was om Hubble's scherpe beeld te gebruiken om gedetailleerde complexe structuren in de ringbogen te onthullen.

Het object, GAL-CLUS-022058s, bevindt zich op het zuidelijk halfrond constellatie Fornax (de Oven). Het beeld kreeg de bijnaam de "Molten Ring" van Jha, die zinspeelt op zijn uiterlijk en gastheerconstellatie.

De Hubble Space Telescope is een project van internationale samenwerking tussen NASA en ESA (European Space Agency). NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, beheert de telescoop. Het Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, voert Hubble wetenschappelijke operaties uit. STScI wordt voor NASA beheerd door de Association of Universities for Research in Astronomy in Washington, gelijkstroom