Результаты опубликованы в научном журнале Astrophysical Journal.
Группа студентов 3-го курса астрофизики Института Нильса Бора прошла недельный курс по проведению наблюдений на Северном оптическом телескопе НЕ на острове Ла-Пальма в Испании.
Четверо студентов хотели вместе выполнить проект, и они обнаружили новое захватывающее наблюдение, которое норвежский астроном Хакон Дале сделал, но еще не провел дальнейших исследований.
«Как и« обычные »исследователи, им затем пришлось подать заявку на время наблюдений на Северном оптическом телескопе», — объясняет профессор Йохан Финбо, который был их руководителем на летних курсах.
Студентам было предоставлено время для наблюдений, и уже в первую ночь в телескоп поступили волнующие новости.
«У нас было три часа на наблюдение, и уже через час мы получили первый спектр. Для нас это был новый опыт, но мы сразу поняли, что это квазар. Типичной характеристикой квазара является то, что свет имеет широкие линии излучения газа вблизи черной дыры.
Мы были очень взволнованы и перешли к другим «кандидатам» после наблюдений, а позже той же ночью мы обнаружили еще одно световое отражение квазара », — объясняет Тейс Бринкманн, один из студентов-астрофизиков, работающих над проектом. Другими учениками в группе были Миккель Кристенсен, Миккель Линдхольмер и Андерс Нильсен.
Чрезвычайно светящиеся квазары
Наблюдаемый ими свет исходил от квазара, который представляет собой активную сверхмассивную черную дыру в центре далекой галактики. Такие активные сверхмассивные черные дыры поглощают газ из своего окружения. Из-за огромного гравитационного притяжения газы вытягиваются из окружающей области в черную дыру с невероятной скоростью, а газы рядом с черной дырой нагреваются до миллионов градусов.
Этот чрезвычайно горячий газ испускает излучение, которое затем нагревает огромные плотные облака пыли и газа, которые циркулируют на немного большем расстоянии от черной дыры. Тепло заставляет газ загораться невероятно мощным излучением света — более сильным, чем свет многих галактик.
Таким образом, квазары обладают невероятной яркостью, и их можно наблюдать по всей Вселенной. Но свет не всегда движется по прямой.
На свет влияет сила тяжести объектов, с которыми он сталкивается на своем пути.
"Свет этого квазара путешествовал более 11 миллиардов лет по пути к Земле. Между квазаром и Землей находится совокупность сотен галактик — скопление галактик. Это скопление галактик обладает такой сильной гравитацией, что притягивает свет квазара.
Таким образом, вместо того, чтобы излучать прямые линии от квазара, свет отклоняется по дуге вокруг скопления галактик. Таким образом можно наблюдать не одно, а несколько изображений одного и того же квазара.
Это называется эффектом гравитационной линзы », — объясняет Йохан Финбо.
Измерял несколько спектров
В течение отведенного времени наблюдения в течение трех ночей четыре студента сняли спектры четырех разных изображений, которые могли быть получены от одного и того же квазара.
«Мы проанализировали спектры и увидели, что три из них связаны с квазаром», — объясняет Тейс Бринкманн.
Когда норвежский астроном Хакон Дале, который первоначально открыл источники квазара, услышал о наблюдениях студентов, он подумал, что они настолько захватывающие, что решил продолжить изучение этой области.
Когда через месяц он отправился в НЕ, он наблюдал за тремя другими так называемыми «кандидатами» в квазар, и все они оказались из одного и того же квазара.
Никогда раньше не наблюдал
«Это первый случай наблюдения квазара, свет которого был отражен или« линзирован »на шести отдельных изображениях», — объясняет Йохан Финбо. «Линзовые» квазары встречаются редко, и обычно вы видите два или три световых отражения. Шесть изображений одного и того же квазара ранее никогда не наблюдались.
Помимо самого квазара, вы также получите другую интересную информацию. Квазар различается по яркости, и вы можете измерить, что существует разное время прихода света из разных наблюдений, потому что световые пути не имеют одинаковой длины. Таким образом вы можете рассчитать геометрическую модель пути света.
Вы также можете вычислить массу скопления галактик и вычислить так называемый параметр Хаббла, который говорит нам о расширении Вселенной.
Для студентов это был невероятный опыт. «Удивительно, что нам разрешили участвовать в чем-то, что имеет отношение к исследованиям на столь раннем этапе нашего образования», — говорит Тейс Бринкманн, чей аппетит к будущему в качестве исследователя еще больше подогрелся.