HST OBJEVIL NOVOU TRIDU GRAVITACNICH COCEK


Ray Villard, Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD Kavan Ratnatunga, Johns Hopkins University, Baltimore, MD


HST objevil novou vzdalenou tridu ctyrnasobnych nebo krizovych gravitacnich cocek, ktere mohou astronomum poskytnout mohutne "zvetsovaci sklo" k dalsimu vyzkumu vesmiru: rozlozeni temne hmoty, abundanci supermasivnich cernych der a dokonce i urceni zda vesmir bude expandovat, ci se smrstovat. Dve gravitacni cocky byly objeveny v priblizne 100 polich oblohy, ktere snimkovala kamera WFPC-2 na kosmickem dalekohledu. Protoze zkoumane pole ma rozlohu priblizne Mesice v uplnku, astronomove ocekavaji, ze na takovem policku muze byt nejmene pul milionu podobnych cocek - avsak ocekavaji, ze na detailnich zaberech HST se detekuji pouze tri pripady za rok.

Vysoke rozliseni kosmickeho dalekohledu astronomum dovoluje rozsirit hranice hledani mnohem slabsich a od nynejska i vzdalenejsich cocek oproti pozemskym dalekohledum. HST muze prozkoumat vetsi cast vesmiru, coz dokumentuji prave tyto priklady vzacnych trojuhelnikovych typu cocek, ktere astronomum dovoluji vyslovit velke mnozstvi zakladnich kosmologickych otazek.

"Nynejsi objev HST je velky skok v oblasti vyzkumu gravitacnich cocek, ktera byla po nejmene dvacet let domenou teoretiku. Objevene nove tridy gravitacnich cocek jsou galaxie u nichz velmi dobre zname jejich vlastnosti," rika K. Ratnatunga z Johns Hopkins University, Baltimore, MD. "Vzdalene trojuhelnikove utvary kolem eliptickych galaxii radi tyto objekty k jednoznacnym kandidatum na ctyrnasobne cocky, dokonce i pred spektroskopickymi pozorovanimi, ktere se obvykle pouziva k potvrzeni toho, zda objekt je skutecne gravitacni cockou."

Objev ohlasil Ratnatunga a dalsi astronomove z Johns Hopkins University v listopadovem vydani Astrophysical Journa Letters. Prvni trojuhelnikove cocky byly objeveny E. Ostranderem, kdyz zpracovaval snimky z HST pro Medium-Deep Survey, klicovy projekt kosmickeho dalekohledu vedeny R. Griffithsem. Druha slaba a mensi cocka byla identifikovana o nekolik tydnu pozdeji Myungshinem. Kazde postaveni je ve tvaru ctyr slabych modrych bodu rozlozenych symetricky kolem mnohem jasnejsi cervene elipticke galaxie.

Gravitacni cocka vznika obrovskym gravitacnim polem masivniho objektu. Ten zakrivuje svetlo objektu, ktery se nachazi zdanlive za nim, takze vzdalenejsi objekt ma obraz zvetseny, jasnejsi a zdeformovany. Podle toho jak presne se objekty nachazi na jedne primce a podle rozdeleni hmoty cocky v popredi, muze byt vzdalenejsi objekt zobrazen do celistve kruznice nebo rozstepeny do dvou, tri nebo dokonce ctyr obrazu.

Existence gravitacnich cocek byla predpovezena A. Einsteinem. Rozliseni pozemskych optickych dalekohledu v dobe, kdy zil bylo nedostatecne a tak v dobe objevu prohlasil: "....pozorovat tento ukaz mame jen malou sanci".

Od roku 1979 jiz bylo pozorovano nekolik pripadu gravitacnich cocek. Nejznamejsi jsou cocky, ktere jsou tvoreny castmi kruznic a dale pak pary fokusovanych objektu. Identifikovat pravou gravitacni cocku, bez pozorovani, ktere ukaze dva objekty, s presne stejnymi spektralnimi charakteristikami, ktere jsou "nasobnymi" obrazy jednoho objektu je nemozne.

Odlisny krizovy vzor maji etremne vzacne jasne ctyrnasobne cocky. Z pozemskych pozorovanich jsou techto objektu znamy pouze dva pripady na cele obloze. Neobvykle jsou i objekty, ktere tyto gravitacni cocky zpusobuji - prvni objevena cocka tohoto typu, objevena v r. 1985 a nazvana "Einsteinuv kriz", je kvasar, zobrazovany supermasivni cernou dirou, ktera se nachazi ve stredu blizke jasne galaxie; dalsi, objevena v r. 1988 a zvana "list jetele" je kvasar zobrazovany neviditelnou hmotou.

Pozorovani z kosmickeho dalekohledu poskytuji vice nez pouhe vyfotografovani gravitacnich cocek jako astronomickych kuriozit. Astronomove tim ziskavaji novy nastroj pro zkoumani vesmiru. Vedci prohlasili, ze tento objev je asi tak vyznamny, jako objev promennych hvezd - Cefeid na pocatku tohoto stoleti, protoze astronomum umozni merit kosmicke vzdalenosti blizkych galaxii.

Ctyrnasobne gravitacni cocky mohou astronomove pouzit k odhadu hustoty hmoty ve vesmiru srovnavanim rudeho posuvu zobrazene galaxie a objektu, ktery cocku vytvari (mereni uhlove odchylky, kterou cocka zpusobuje). Pokud je hustota hmoty vysoka, potom je vesmir kladne zakriveny a tim padem se bude vesmir dale smrstovat (vesmir bude konecny). Nizka hustota hmoty znamna, ze se vesmir bude neustale rozpinat.

"Predbezna analyza dvou novych snimku gravitacnich cocek z HST ukazala, ze hustota hmoty ve vesmiru je pravdepodobne dostatecne nizka k tomu, aby vesmir expandoval navzdy," rika Dr. Myungshin. Drive nez ucinime definitivni zaver, musime prozkoumat vzorek nejmene tuctu takovych gravitacnich cocek.

Detailni analyza snimku cocek bude take pouzita k zjisteni rozdeleni temne hmoty v galaxii nachazejici se v popredi. "Model pro konfiguraci pozorovane cocky jasne ukazuje, ze hmota techto galaxii zavisi na prevladajici temne hmote ve velmi eliptickem rozdeleni", rika Ratnatunga. To ukazuje, ze tajemna temna hmota- neviditelna hmota neznameho typu - tvori vice nez 90 % hmoty typicke elipticke galaxie a dava nam horni limit hmot cernych der, ktere mohou "zit" v jadru techto galaxii.