MERLIN A KOSMICKÝ DALEKOHLED HST UKÁZAL BÝČÍ OKO

Dr. Neal Jackson, Lecturer, Dept. of Physics and Astronomy, Univ. Manchester

Dr. Peter Wilkinson, Acting Director, MERLIN/VLBI National Facility

Tým britských astronomů, za pomocí sítě radioteleskopů, která nese mýtické označení MERLIN, a HST nalezli Einsteinův prstenec - gravitační efekt vyplývající z obecné teorie relativity, kterou Albert Einstein zformuloval před více než 60 lety. HST obrázek je překrásnou demonstrací teorie Alberta Einsteina v praxi. Einsteinův prstenec je efekt "kosmické fata morgány", který vzniká zakřivením paprsků elektromagnetického záření vzdáleného objektu v gravitačním poli hmotné galaxie, která se nachází mezi Zemí a zobrazovaným objektem, hmotná galaxie vytváří tzv. "gravitační čočku".

Einsteinův prstenec se vytváří pouze při vzácné konstelaci, kdy je naše planeta, "gravitační čočka - masivní galaxie" a objekt v jedné přímce. V ostatních případech , kdy není tato konstelace splněna, se pozoruje obraz vzdáleného objektu různě deformován.

Dr. Ian Browne z University v Manchesteru připomíná:"První pohled vypadá uměle a nám se může zdát, že se jedná o nějakou formu vady na snímku, ale potom vidíme perfektní Einsteinův prstenec."

Později komentoval snímek profesor Mark Birkinshaw z Bristol University následovně:"MERLIN a HST měly velký úspěch při objevu, který znamenal zaznamenání objektu s názvem Býčí oko."

Velikost prstence na obloze je neobyčejně malá - úhlový průměr odpovídá jedné úhlové vteřině. Pod stejným úhlem bychom na Zemi viděli minci o hodnotě 1 penny na vzdálenost 3.2 km. Spatřit tak malý objekt ze Země obklopené neklidnou atmosférou je prakticky nemožné za použití optického teleskopu.

Britský tým nalezl prstenec za pomocí radioteleskopu MERLIN o šířce kolem 220 kilometrů. MERLIN je síť šesti radioteleskopů, která se nachází na výše uvedeném rozměru vzdáleností. Tuto síť provozuje Jodrell Bank Observatory, která je zařízením University of Manchester.

MERLIN má stejné rozlišení jako HST, ale v naprosto odlišné vlnové délce a proto tyto dva přístroje mohou vytvářet velmi dobrou partnerskou dvojici. HST obíhá nad atmosférou, která brání svým neklidem zobrazovat detailní strukturu tak malého objektu, jako je Býčí oko. Jedná se pouze o jeden z dvaceti známých objektů vytvořených efektem gravitační čočky. Tyto vzácné objekty umožňují odhadovat hmotnosti a velikosti vzdálených galaxií a také Hubbleovy konstanty. Dále to jsou objekty, které potvrzují správnost obecné teorie relativity.

Zde na obrázku je Býčí oko v levé spodní části. Jedná se o snímek v infračerveném a radiovém oboru spektra. V horní části obrázku zachytil HST pomocí zařízení NICMOS v infračerveném oboru spektra objekt 1938+666, jehož obraz je díky hmotné galaxii ležící mezi Zemí a 1938+666 zobrazen jako tzv. Einsteinův prstenec. Galaxie, která způsobuje gravitační čočku, je znázorněna uprostřed prstenu. Ve spodní části tohoto obrázku je zachycen radiový obraz galaxie 1938+666. Neúplný prstenec svědčí o tom, že radiový zdroj není v přesném zákrytu s galaxií způsobující gravitační čočku. Ona samotná není v radiovém oboru vidět a proto na snímku chybí.

Schématické znázornění činnosti gravitační čočky.

Schéma naznačuje, jak dochází k jevu gravitační čočky. V levé části je zachycen vzdálený zdroj, který vysílá směrem k nám elektromagnetické záření. Jeho dráha se v gravitačním poli hmotné galaxie (uprostřed schématu) zakřivý a pak dosáhne Země. Na Zemi se sleduje obraz vzdáleného objektu, který má podobu prstenu pouze tehdy, když je masivní galaxie přesně na spojnici objekt-Země. V jiném případě, když je galaxie mimo, vzniká komplikovaný, vícenásobný obraz.

(podle informace STSCI z 30.3.1998 připravil PH)