Η πρώτη μελέτη βαρυτικού φακού με ακτίνες γ …

Posted on 07/01/2014

0


… από το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi

B0218+357Mια διεθνής ομάδα επιστημόνων, χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi της NASA, πραγματοποίησε την πρώτη ξεκάθαρη ταυτοποίηση του διπλού ειδώλου ενός συστήματος βαρυτικού φακού, με ανίχνευση ακτίνων γ. Οι ακτίνες γ εκπέμπονται από το αστρικό αντικείμενο B0218+357 που ονομάζεται blazar.

To blazar [=blaz(ing quasi-stell)ar object] είναι κάτι πολύ «χειρότερο» από τα ονομαζόμενα quasar [=quas(i-stell)ar object].

Τα quasars είναι ισχυρές αλλά και πολύ συμπαγείς πηγές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, που εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας (σε σχέση με τα συνηθισμένα άστρα) από τα πέρατα του σύμπαντος. Πρόκειται για ιδιαίτερα ενεργούς πυρήνες γαλαξιών, που εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας, πολύ μεγαλύτερες από αυτές που εκπέμπουν όλα τα άστρα που περιέχουν οι γαλαξίες. Αυτοί οι ενεργοί πυρήνες των γαλαξιών (Active Galactic Nuclei, AGN), που έχουν μεταβαλλόμενη λαμπρότητα και εκπέμπουν την ενέργειά τους από μια πολύ μικρή περιοχή, σχετίζονται τελικά με τις κολοσσιαίες μαύρες τρύπες που βρίσκονται στους γαλαξιακούς πυρήνες. Πολύ εντονότερα φαινόμενα από τα quasars δημιουργούν τα επονομαζόμενα blazars. Πρόκειται για τους πιο ενεργητικούς πυρήνες γαλαξιών, που ακτινοβολούν πολύ μεγαλύτερες ποσότητες ενέργειας σε σχέση με τα quasars.

Τώρα, μεταξύ του τηλεσκοπίου Fermi και του blazar B0218+357, παρεμβάλλεται ένας γαλαξίας μεγάλης μάζας. Οι ακτίνες φωτός από το blazar κάμπτονται εξαιτίας της βαρύτητας του γαλαξία και το τηλεσκόπιο «βλέπει» δυο είδωλα της πηγής. Πρόκειται για το φαινόμενο του βαρυτικού φακού.

Διαβάστε σχετικά: Η εκτροπή του φωτός από την βαρύτητα

Αν υπήρχαν περισσότερες εναλλακτικές διαδρομές για το φως, τότε θα σχηματίζονταν περισσότερα από δυο είδωλα – και σε περιπτώσεις που υπάρχει ειδική συμμετρία θα μπορούσαν να εμφανιστούν άπειρα είδωλα σε μορφή δακτυλίου (δακτύλιος Einstein).

Ένας βαρυτικός φακός μπορεί να κάνει ένα είδωλο πιο φωτεινό από τα άλλα συγκεντρώνοντας μεγαλύτερο αριθμό φωτεινών ακτίνων. Κάτι τέτοιο συμβαίνει και στην περίπτωση των δυο ειδώλων του B0218+357.

Ένα ερώτημα που εγείρεται είναι το εξής: πώς οι αστρονόμοι καταλαβαίνουν ότι αυτό που βλέπουν είναι τα είδωλα της ίδιας οντότητας και όχι ξεχωριστά πραγματικά αστρικά αντικείμενα;

Αν το φως της πηγής εμφανίζει διακυμάνσεις με την πάροδο του χρόνου και αν η μια διαδρομή του φωτός (η κόκκινη στο παραπάνω σχήμα) είναι μεγαλύτερη από την άλλη (πράσινη) τότε, αν πρόκειται για είδωλα του ίδιου αντικειμένου, οι διακυμάνσεις που θα παρατηρούνται στο ένα είδωλο θα επαναλαμβάνονται και στο δεύτερο με την πάροδο συγκεκριμένου χρονικού διαστήματος.

Mια τέτοια διαπίστωση έκαναν οι ερευνητές C. C. Cheung et al, ανιχνεύοντας τις ακτίνες γ που εκπέμπει το blazar B0218+357, με το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi. [Fermi-LAT Detection of Gravitational Lens Delayed Gamma-ray Flares from Blazar B0218+357]

Iδού και το σχετικό βίντεο:

ΠΗΓΗ: www.nasa.gov