Už dlouho není žádným tajemstvím, že velké těžké věci ve vesmíru svojí gravitací ohýbají paprsky záření cestující kosmickým prostorem ze vzdálenějších objektů. Ohyb světla v gravitačním poli ve stylu optické spojky a magické zvětšování různě deformovaných obrazů zdroje záření předpověděla obecná teorie relativity a astronomové už na noční obloze reálného světa opravdu objevili spoustu krásných gravitačních čoček, od roku 1979 celé stovky.
Takovou čočkou může být například macatá černá díra, galaxie anebo dokonce hnízdo galaxií. Pokud jsou astronom, čočka a zdroj záření shodou okolností přesně na přímce, tak je vzdálený zdroj záření na Zemi vidět jako kroužek, takzvaný Einsteinův prstýnek. Když nejsou, tak může vzniknout víc obrazů zdroje v závislosti na poloze čočky. Celé je to vlastně taková gravitační fata morgana na velkolepém kosmickém jevišti.
Astronomové z California Institute of Technology a švýcarské Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) nedávno objevili a v časopise Astronomy & Astrophysics publikovali pozoruhodný případ gravitační čočky, kdy je vůbec poprvé ohýbačem světla kvasar, který se "momentálně" nachází v popředí nesmírně vzdálené galaxie. Nový objev mimo jiné nabídl odborníkům dosud nevyužitou šanci použít gravitační čočkování ke zvážení kvasaru. Kvasary jsou nejsvítivější známé objekty ve vesmíru, pravděpodobně kompaktní jádra masivních galaxií, poháněná zběsilou silou ohromných černých děr ve svém středu. Jeden jediný kvasar může být tisíckrát jasnější, než celá galaxie se stovkami miliard hvězd. Proto je studium hostitelských galaxií kvasarů poměrně obtížné. Kvůli nesmírné záři kvasaru není vidět prakticky nic jiného. Gravitační čočkování jako šikovnou metodu ke zvážení vzdálených kosmických objektů, která by byla nezávislá na jejich jasnosti, navrhl už v roce 1936 astrofyzik Fritz Zwicky z Caltechu. Využití se ale dočkala až v posledních letech.
Týmy Caltechu a EPFL při hledání vhodných kandidátů na kvasarové čočkování prohrabaly objemnou databázi spekter kvasarů získanou projektem Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Jako nejlepší se nakonec ukázal kvasar SDSS J0013+1523, vzdálený od Země přibližně 1,6 miliardy světelných let.
Na vybraný kvasar se pak astronomové důkladně podívali desetimetrovým teleskopem na havajské Keck Observatory. Vzápětí si mohli gratulovat, protože kvasar SDSS J0013+1523 skutečně čočkuje galaxii vzdálenou 7,5 miliardy světelných let.
Podle potěšených autorů jejich objev názorně předvedl použitelnost gravitačního čočkování jako praktického nástroje astrofyziky. Tato i případné další objevené kvasarové čočky jistě budou inspirací pro studium vzájemného vztahu kvasarů a jejich hostitelských galaxií. O této podivuhodné kosmické koevoluci se ještě máme co učit.
| Einsteinovy prstýnky. Kredit: NASA, ESA, Wikimedia Commons. |
Einsteinův kříž G2237 + 0305. Blízká galaxie čočkuje vzdálený kvasar do čtyř obrazů. Kredit: NASA, ESA. |
Prameny: Caltech News Releases 16. 7. 2010, Wikipedia (Gravitational Lens).
Gravitační čočkování prozradilo gravitačního behemota
Autor: Stanislav Mihulka (30.03.2023)
První hvězdy vesmíru mohly být molochy s hmotností až 100 tisíc Sluncí
Autor: Stanislav Mihulka (03.02.2023)
Rychle rostoucí supermasivní černá díra "sežere" 1 Zemi za sekundu
Autor: Stanislav Mihulka (16.06.2022)
Vznikly zárodky supermasivních černých děr zhroucením hal temné hmoty?
Autor: Stanislav Mihulka (21.06.2021)
ALMA objevila nejstarší galaktickou bouři supermasivní černé díry
Autor: Stanislav Mihulka (17.06.2021)
Diskuze:
Drobna, ale zasadni nepresnost
Ondřej Zeman,2010-07-19 18:33:46
Mluvit v souvislosti s Reliktnim zarenim o zacatku vesmiru neni uplne presne, protoze po nejakych 400 tisic let byl vesmir pro elektromagneticke zareni nepruhledny. Pokud by se v souvislosti Reliktnim zarenim melo mluvit o pocatku, tak jen o zacatku, hranici viditelneho vesmiru.
Karel Š,2010-07-20 16:42:23
Máte samozřejmě pravdu že reliktní záření není pohled na Big Bang, je to jen to nejstarší co jsme na našem vesmíru schopni se současnout technikou pozorovat. Vzhledem k tomu že tou dobou podle všeho ale nebyla hmota ještě diferencovaná do galaxií a hvězd tak se toto období za část počátků vesmíru podle mého názoru označit dá.
Hranice (potenciálně) pozorovatelného vesmíru je dál, předpokládá se že například gravitační vlny by mohlo teoreticky být možné detekovat i z dřívějších období.
Gravitace a svetlo ma stejnou rychlost
Ondřej Zeman,2010-07-20 17:24:09
a na oboji by melo rozpinani vesmiru pusobit stejne, proto podle me neni mozne pozorovat gravitacni vlny zpoza RZ.
Světlo z počátku vesmíru.
Evžen Hofmann,2010-07-18 16:20:16
Světlo se šíří rychlostí 300 000 km/s. Vesmír se rozpíná rychlostí asi 23600 km/s. Stáří vesmíru je asi 13,7 mld let. Nějak se mi nechce věřit tomu, že můžeme vidět světlo z počátku vesmíru, protože to už musí být dávno pryč. Pokud rozdíl mezi šířením světla a rozpínáním vyjádřím matematicky, pak můžeme vidět světlo cca na 1 parsec zpět (1,8 .10^13 km)? Myslím, že můžeme vidět světlo z obrovských vzdáleností, ale jen z jiných částí vesmíru, nikoli ve směru proti rozpínání (jsme-li na povrchu rozpínajícího se balónu, vidíme jen další části povrchu, který může být ovšem hodně masivní). Nezlobte se prosím na ten amatérský příspěvek, budu rád, když mu to někdo objasní, jsem pouhý vesnický osel.
Karel Š,2010-07-18 22:43:52
Nepochopil jsem to "vesmír se rozpíná rychlostí asi 23600 km/s". Rychlost jakou se (zdánlivě) vzdalujeme od druhé galaxie závisí zhruba na vzdálenosti mezi námi a tou galaxií - pokud vezmete prádelní gumu, vyznačíte si na ní tři čárky po 10 cm a začnete ji rovnoměrně natahovat, budou se krajní čárky od sebe vzdalovat rychleji než krajní od prostřední. Přitom současně každá z těch čárek zůstává na místě (nepohybuje se po té gumě). Rozpínání vesmíru vypadá podobně. Světlo z počátku vesmíru vidíme proto, že je ho plný vesmír. Každý bod vesmíru na počátku vydal nějaké světlo a my budeme vždy nějaké vidět - jen se bude měnit vzdálenost ze kterého ho vidíme. Díky rozpínání vesmíru se hranice této oblasti (uvažovaná v době kdy z ní toto světlo vyšlo) pohybuje podstatně pomaleji než je rychlost světla.
To Karel Š
Jan Novák9,2010-07-19 08:58:00
Hranice oblasti se pohybuje přesně rychlostí světla, a právě to z ní dělá hranici. Vesmír za ní se od nás vzdaluje rychlostí větší než je rychlost světla, proto ho nevidíme.
Barak Obava,2010-07-19 09:52:46
A já bych k tomu dodal, že pokud se něco zásadního nestane a bude to tak pokračovat, tak nám jednou celý vesmír zmizí za horizontem událostí a bude tu ošklivá tma ;-)
Jan Novák9>
Karel Š,2010-07-19 11:18:20
Není to pravda. Nesmíte zapomínat že ona oblast ze které vzešlo světlo které dnes vidíme jako reliktní záření byla jinak velká v době kdy z ní to světlo vyrazilo a je jinak velká dnes. Pokud řekneme že místo ze kterého vidíme reliktní záření teď je A a místo ze kterého uvidíme reliktní záření ze stejného směru za vteřinu je B tak v době počátků vesmíru, kdy bylo to záření vyzářeno, byly místa A a B od sebe mnohem méně než 300.000 km. Teď jsou od sebe naopak mnohem dál.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
