Международная группа астрономов охарактеризовала влияние гравитационного линзирования на результаты наблюдений удалённых галактик.

Гравитационная линза — некое массивное тело — искривляет направление распространения излучения объекта, находящегося за ней. Этот эффект, как показали последние исследования, можно использовать для расчёта постоянной Хаббла и оценки распределения и свойств тёмной материи и тёмной энергии.

В то же время линза искажает вид удалённого объекта, делает его более ярким и может вызывать появление его кратных изображений. Такие явления тоже приносят определённую пользу, но возможность ввести поправки на действие линзы, конечно, необходима.

Астрономы работали с изображениями небольшой области пространства в созвездии Печи, которые передал космический телескоп «Хаббл». Снимки, полученные в рамках проекта Hubble Ultra Deep Field, многократно исследовались, и данные о запечатлённых телескопом чрезвычайно удалённых галактиках уже собраны. Авторов заинтересовало другое: расположение галактик «заднего» и «переднего» плана оказалось не случайным, поскольку многие удалённые объекты находились рядом с приближенными к нам. Логично предположить, что это объясняется эффектом линзирования.

Схема действия гравитационных линз (иллюстрация НАСА, ESA, A. Feild).

По расчётам учёных, для галактик на красном смещении z ~ 6–7 доля линзируемых составляет около 1%, однако на z ~ 8–10 она увеличивается (с ростом расстояния вероятность линзирования, что вполне естественно, повышается) до нескольких единиц или даже десятков процентов. Поскольку параметры излучения столь отдалённых объектов находятся у пределов чувствительности приборов «Хаббла», на изображениях мы, вероятно, видим больше галактик из молодой Вселенной, чем рассмотрели бы в идеальном случае. Линзирование, таким образом, расширяет возможности «Хаббла», искусственно увеличивая яркость некоторых источников, но искажает статистические данные.

Скоро в космос будет запущен телескоп им. Джеймса Уэбба, продолжатель дела «Хаббла», и тогда описанные эффекты станут более явными. Новый телескоп сможет исследовать галактики на бóльших значениях красного смещения и получит гораздо более чёткие снимки.

Снимок Hubble Ultra Deep Field, на котором зелёным отмечены галактики, предположительно находящиеся на красном смещении z ~ 8. Красным выделены ещё более отдалённые объекты. (Иллюстрация НАСА, ESA, S. Wyithe, H. Yan, R. Windhorst, S. Mao.)

Полная версия отчёта будет опубликована в журнале Nature; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.

Источник: Дмитрий Сафин  Компьюлента.Ру