ย้อนกลับไปในปี 1979 นักดาราศาสตร์พบควาซาร์ที่เหมือนกันเกือบ 2 ตัว

ซึ่งดูเหมือนอยู่ใกล้กันบนท้องฟ้า สิ่งที่เรียกว่า “Twin Quasars” เหล่านี้เป็นภาพที่แยกจากกันของวัตถุเดียวกัน น่าสนใจยิ่งขึ้นไปอีก: เส้นทางแสงที่สร้างภาพแต่ละภาพจะเดินทางผ่านส่วนต่างๆ ของกระจุกดาว เส้นทางหนึ่งใช้เวลานานกว่าอีกทางหนึ่งเล็กน้อย นั่นหมายถึงการสั่นไหวในภาพหนึ่งของควาซาร์เกิดขึ้นในอีก 14 เดือนต่อมาในอีกภาพหนึ่ง เหตุผล? การกระจายมวลของกระจุกดาวทำให้เกิดเลนส์ที่บิดเบือนแสงและส่งผลกระทบต่อทั้งสองเส้นทางอย่างมาก

• บทความอื่น ๆ : topotushka.com

กรอไปข้างหน้าสู่ปี 2022 ทีมนักดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวาเลนเซียรายงานเกี่ยวกับการศึกษาผลกระทบที่คล้ายคลึงกันกับอีกควาซาร์ที่อยู่ห่างไกล พวกเขาใช้เวลาสิบสี่ปีในการวัดการหน่วงเวลาระหว่างภาพหลายภาพของควาซาร์เป้าหมาย กระจุกดาราจักร SDSS J1004+4112 มีบทบาทในความล่าช้า การรวมตัวของกาแล็กซีและสสารมืดในกระจุกดาวทำให้แสงควาซาร์เข้ามาพัวพันกันเมื่อผ่านเข้าไป นั่นทำให้แสงเดินทางในวิถีที่แตกต่างกันผ่านเลนส์โน้มถ่วง ผลที่ได้คือเอฟเฟกต์การหน่วงเวลาแปลก ๆ เหมือนกัน

รูปภาพ SDSS J1004+4112 ของฮับเบิลพร้อมคำอธิบายประกอบแสดงภาพที่เลนส์ของควาซาร์ที่อยู่ห่างไกล รวมทั้งวัตถุเลนส์อื่นๆ
José Antonio Muñoz Lozano ศาสตราจารย์ภาควิชาดาราศาสตร์และฟิสิกส์ดาราศาสตร์ กล่าวว่า “ภาพสี่ภาพของควาซาร์ที่เราสังเกตเห็นนั้นตรงกับควาซาร์เพียงตัวเดียวที่แสงโคจรมาทางเราโดยสนามโน้มถ่วงของกระจุกกาแลคซี” และผู้อำนวยการหอดูดาวดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยวาเลนเซีย “เนื่องจากวิถีที่ตามด้วยรังสีของแสงเพื่อสร้างภาพแต่ละภาพนั้นแตกต่างกัน เราจึงสังเกตพวกมันในช่วงเวลาที่แตกต่างกัน ในกรณีนี้ เราต้องรอ 6.73 ปีกว่าสัญญาณที่เราสังเกตเห็นในภาพแรกจะทำซ้ำในภาพที่สี่”

จักรวาลวันนี้ลบโฆษณาทั้งหมดในจักรวาลวันนี้เข้าร่วม Patreon ของเราในราคาเพียง $3!รับประสบการณ์แบบไม่มีโฆษณาตลอดชีวิตจักรวาลวันนี้Sloan Digital Sky Survey ค้นพบคลัสเตอร์ SDSS J1004+4112 เป็นครั้งแรก กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลถ่ายภาพในปี 2549 เป็นภาพแรกของควาซาร์เดี่ยวที่มีแสงแยกออกเป็นห้าภาพโดยใช้เลนส์

คู่มือกราฟิกฉบับย่อเพื่อใส่เลนส์ควาซาร์เลนส์โน้มถ่วงสร้างเอฟเฟกต์ออปติคัลเมื่อแสงผ่านบริเวณพื้นที่ที่มีอิทธิพลโน้มถ่วงสูงเลนส์โน้มถ่วงสร้างห้าภาพของควาซาร์ที่อยู่ห่างไกล ดังที่แสดงในรูปแบบการ์ตูนกราฟิกเลนส์โน้มถ่วงทำให้เกิดแสงจากควาซาร์ที่อยู่ห่างไกลออกไป “อ้อม” อย่างไรเมื่อเดินทางผ่านกระจุกกาแลคซี ได้รับความอนุเคราะห์จาก NASA / ESA, K. Sharon (มหาวิทยาลัยเทลอาวีฟ), E. Ofek (CalTech)

ความล่าช้าของเวลาบอกอะไรนักดาราศาสตร์?ความล่าช้าของเวลาที่สังเกตได้ทำให้เบาะแสที่น่าสนใจบางอย่างเกี่ยวกับกระจุกเลนส์อยู่ต่อหน้านักดาราศาสตร์ กระจุกดาราจักรมีขนาดใหญ่อย่างน่าอัศจรรย์และเป็นโครงสร้างที่มีแรงโน้มถ่วงที่ใหญ่ที่สุดที่เรารู้จักในจักรวาล บางแห่งมีกาแล็กซีหลายพันแห่ง แรงโน้มถ่วงรวมของกาแลคซี่ บวกกับสสารมืดที่ปะปนกันในกระจุกดาวสามารถพัวพันแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลออกไปขณะที่มันผ่านหรือใกล้กระจุกดาว ปรากฎว่ามวลของ “สิ่งของ” ทั้งหมดในกระจุกกระจายไม่สม่ำเสมอ ที่สามารถส่งผลต่อเส้นทางแสงผ่านกระจุก

ดังนั้น นักดาราศาสตร์จึงต้องการข้อมูลทั้งหมดที่สามารถรับได้เกี่ยวกับการกระจายตัวของสสารในกระจุก ซึ่งรวมถึงสสารมืด ทั้งหมดนี้ช่วยให้พวกเขาเข้าใจว่ามันส่งผลต่อเส้นทางแสงจากควาซาร์ที่อยู่ห่างไกลอย่างไร Lozano กล่าวว่า “การวัดการหน่วงเวลาเหล่านี้ช่วยให้เข้าใจคุณสมบัติของกาแลคซีและกระจุกดาราจักร มวลของดาราจักร และการกระจายได้ดียิ่งขึ้น นอกจากจะให้ข้อมูลใหม่สำหรับการประมาณค่าคงที่ของฮับเบิลแล้ว”

ทำความเข้าใจเกี่ยวกับการกระจายจำนวนมากในกลุ่มการทำเลนส์นอกจากการกระจายมวลแล้ว ข้อมูลเชิงสังเกตยังช่วยให้เข้าใจลักษณะอื่นๆ ของกลุ่มเลนส์อีกด้วย Raquel Fores Toribio นักศึกษาดุษฎีบัณฑิตจากมหาวิทยาลัยกล่าว “โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เป็นไปได้ที่จะจำกัดการกระจายของสสารมืดในบริเวณด้านในของกระจุกดาว

เนื่องจากเอฟเฟกต์เลนส์มีความละเอียดอ่อนไม่เพียงต่อสสารธรรมดาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงสสารมืดด้วย” เธอกล่าว เธอเสริมว่าการคำนวณการหน่วงเวลายังช่วยให้ค้นพบอื่นๆ รวมถึงการกระจายของดาวและวัตถุอื่นๆ ในพื้นที่ว่างระหว่างกาแลคซีในกระจุกดาว นอกจากนี้ มันจะช่วยให้นักดาราศาสตร์คำนวณขนาดของดิสก์เพิ่มมวลของควาซาร์ที่อยู่ห่างไกลออกไป

บทความที่ตีพิมพ์เมื่อเร็วๆ นี้อธิบายถึงการใช้เส้นโค้งแสงแบบใหม่ของทีมสำหรับภาพสว่างสี่ภาพของระบบเลนส์โน้มถ่วง SDSS J1004+4112 การสังเกตการณ์เกิดขึ้นมากกว่า 14.5 ปีที่กล้องโทรทรรศน์ 1.2 เมตรซึ่งตั้งอยู่ที่หอดูดาว Fred Lawrence Whipple (FLWO ประเทศสหรัฐอเมริกา) โดยความร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอ (USA)