Хаббл прокладає шлях космічному телескопу Романа за допомогою гравітаційних лінз

Космічний телескоп «Хаббл» робить важливий внесок у підготовку до запуску майбутнього космічного телескопа «Ненсі Грейс Роман». Нещодавні спостереження «Хаббла», які зафіксували ефект гравітаційного лінзування, допоможуть вченим краще зрозуміти розподіл темної матерії у Всесвіті та підготуватися до аналізу даних, які надасть «Роман».

Гравітаційні лінзи: космічні спотворення світла

Зображення, зроблене «Хабблом», демонструє вражаючий приклад гравітаційного лінзування. Це явище виникає, коли масивний об’єкт, наприклад, галактика, викривляє простір-час навколо себе. Світло від більш віддаленого об’єкта, що проходить повз, згинається, спотворюється і збільшується, ніби через гігантську лінзу, розташовану в космосі. На знімку видно спіральну галактику, але справжній скарб – гравітаційна лінза в нижньому правому куті. Тут світло від фонової галактики, що знаходиться на відстані близько 8 мільярдів світлових років, викривляється та збільшується завдяки гравітації більш близької еліптичної галактики (приблизно 4,5 мільярда світлових років). Цей ефект створює дуги, одна з яких – велика і помітна, а інша – менша, перевернута версія тієї ж фонової галактики. Така конфігурація називається парою дуга-контрадуга.

Відкриття темної матерії та співпраця телескопів

Вивчення спотворень фонової галактики дозволяє вченим визначати масу об’єкта, який виступає в ролі лінзи, і, що найважливіше, оцінювати кількість темної матерії в ньому. Темна матерія – це невидима субстанція, що становить переважну частину маси Всесвіту, і її вивчення є одним із ключових завдань сучасної астрофізики. «Хаббл», який спостерігає переважно у видимому та ультрафіолетовому діапазонах, здатен надати зображення високої роздільної здатності окремих об’єктів. Натомість, майбутній космічний телескоп «Роман» буде працювати переважно в інфрачервоному діапазоні та матиме значно ширше поле зору, що дозволить йому охоплювати великі ділянки неба. Це означає, що «Роман» зможе реєструвати набагато більше таких гравітаційних лінз. Знімки, подібні до цього, демонструють, як «Хаббл» і «Роман» працюватимуть у тандемі, створюючи більш повну картину космосу. Вчені вже використовують гострі зображення «Хаббла» для створення комп’ютерних моделей, які допоможуть аналізувати дані, отримані «Романом», зокрема, спотворення, спричинені темною матерією.

Джерело: NASA