Extreem verre sterrenstelsels zijn meestal te zwak om te zien, zelfs door de grootste telescopen. Maar de natuur heeft een oplossing:zwaartekrachtlenzen, voorspeld door Albert Einstein en vele malen waargenomen door astronomen. Nutsvoorzieningen, een internationaal team van astronomen onder leiding van Harald Ebeling van de Universiteit van Hawaï heeft een van de meest extreme gevallen van vergroting door zwaartekrachtlens ontdekt.

Met behulp van de Hubble Space Telescope (HST) om een ​​steekproef van enorme clusters van sterrenstelsels te onderzoeken, het team vond een verre melkweg, eMACSJ1341-QG-1, dat wordt 30 keer vergroot dankzij de vervorming van de ruimte-tijd die wordt gecreëerd door de enorme cluster van sterrenstelsels genaamd eMACSJ1341.9-2441.

Het onderliggende fysieke effect van zwaartekrachtlenzen werd voor het eerst bevestigd tijdens de zonsverduistering van 1919, en kan beelden van verre hemelbronnen dramatisch vergroten, op voorwaarde dat een voldoende massief object tussen de achtergrondbron en ons ligt, de waarnemers.

Melkwegclusters, enorme concentraties donkere materie en heet gas rond honderden of duizenden individuele sterrenstelsels, allemaal gebonden door de zwaartekracht, worden door astronomen gewaardeerd als krachtige "zwaartekrachtlenzen". Door de sterrenstelsels achter hen te vergroten, massieve clusters fungeren als natuurlijke telescopen waarmee wetenschappers zwakke en verre bronnen kunnen bestuderen die anders buiten het bereik zouden zijn van zelfs de krachtigste door de mens gemaakte telescopen.

"De zeer hoge vergroting van deze afbeelding biedt ons een zeldzame kans om de stellaire populaties van dit verre object te onderzoeken en, uiteindelijk, om zijn onvervormde vorm en eigenschappen te reconstrueren", stelt teamlid Johan Richard van de Universiteit van Lyon, die de lensberekeningen heeft uitgevoerd.

Hoewel soortgelijke extreme vergrotingen eerder zijn waargenomen, de ontdekking vestigt een nieuw record voor de vergroting van een zeldzaam "rustig" achtergrondstelsel - een dat, in tegenstelling tot onze Melkweg, vormt geen nieuwe sterren in gigantische wolken van koel gas.

Teamleider Harald Ebeling legt uit, "We zijn gespecialiseerd in het vinden van extreem massieve clusters die fungeren als natuurlijke telescopen en hebben al veel opwindende gevallen van zwaartekrachtlensing ontdekt. ​​Deze ontdekking valt echter op, omdat de enorme vergroting van eMACSJ1341 ons in staat stelt om een ​​zeer zeldzaam type melkwegstelsel in detail te bestuderen."

Vertegenwoordigt het eindpunt van de evolutie van sterrenstelsels, stille sterrenstelsels komen veel voor in het lokale heelal. "Echter, als we naar verder weg gelegen sterrenstelsels kijken, we kijken ook terug in de tijd, dus we zien objecten die jonger zijn en hun gasvoorraad nog niet hadden moeten opgebruiken, " zegt Mikkel Stockmann, een teamlid van de Universiteit van Kopenhagen. en een expert in de evolutie van sterrenstelsels. "Als we begrijpen waarom dit sterrenstelsel al is gestopt met het vormen van sterren, kunnen we belangrijke aanwijzingen krijgen over de processen die bepalen hoe sterrenstelsels evolueren."

Vervolgwaarnemingen van eMACSJ1341-QG1 zijn aan de gang, met telescopen in Chili en op Maunakea.

Details van de ontdekking zijn gepubliceerd in de Astrofysische journaalbrieven .