Wyobraźmy sobie bardzo odległy obiekt w kosmosie gwiazdę czy

Nr wniosku: 153253, nr raportu: 6762. Kierownik (z rap.): dr Zuzanna Patrycja Kostrzewa-Rutkowska
Wyobraźmy sobie bardzo odległy obiekt w kosmosie ­ gwiazdę czy galaktykę. Jeżeli między nami a tym dalekim obiektem nic nie stoi na przeszkodzie zobaczymy ten obiekt albo jeżeli znajduje się wystarczająco daleko i nie świeci zbyt mocno w ogóle go nie ujrzymy. Teraz wyobraźmy sobie, że pomiędzy nami ­ obserwatorami, a tym obiektem znajduje się jeszcze coś ­ inna gwiazda lub galaktyka. W takim przypadku bezpośredni widok na nasz obserwowany obiekt będzie zasłonięty, ale bieg światła podążającego do nas zostanie grawitacyjnie zakrzywiony w pobliżu tej “przeszkody” i mimo wszystko będziemy oglądać naszą bardzo odległą gwiazdę czy też galaktykę. To właśnie jest soczewkowanie grawitacyjne ­ zjawisko polegające na uginaniu promieni światła w polu grawitacyjnym. Takie pole może pochodzić od gwiazdy, galaktyki czy gromady galaktyk. W wyniku zjawiska soczewkowane obiekty (inne gwiazdy czy galaktyki) będą pojaśnione. W niektórych przypadkach mogą pojawić się wielokrotne obrazy (więcej niż jeden obraz danego źródła rozłożone wokół soczewki). Nazwa badanego zjawiska sugeruje związek ze znanym z optyki zjawiskiem załamania światła przy przejściu przez na przykład szklaną soczewkę. Zjawisko soczewkowania ma inny charakter fizyczny, nie chodzi tu o zmianę własności ośrodka, jak przy przejściu światła z powietrza do szkła, niemniej efekt wydaje się podobny. A wszystko to da się wyjaśnić dzięki teorii grawitacji Alberta Einsteina. Obrazy soczewkowanych obiektów będą mieć inny kształt, mogą być powiększone i pojaśnione. Tym samym możemy stwierdzić, że soczewki grawitacyjne to “lupy” pomagające zajrzeć w głąb kosmosu. Soczewkowanie grawitacyjne jest doskonałym narzędziem umożliwiającym badanie odległych obiektów niekoniecznie bardzo jasnych bez ubiegania się do użycia ogromnych teleskopów czy długich obserwacji. Kiedy tylko astronomowie zorientowali się, że obserwowane galaktyki są położone daleko poza Drogą Mleczną, a nie są jej częścią, otworzyło to nowe pole badań ­ obiektów powstałych w różnym momencie ewolucji Wszechświata, o różnych kształtach, rozmiarach czy masach. W projekcie “Badanie ewolucji galaktyk za pomocą soczewkowania grawitacyjnego” zastosowano obserwacje układów galaktyk, w których występuje opisane powyżej zjawisko soczewkowania, do analizy własności galaktyk. Duże, masywne galaktyki soczewkują odległe czasem trudno widoczne galaktyki położone jeszcze dalej. W ten sposób można przyjrzeć się tym dalekim galaktyktom, używając niekoniecznie największych teleskopów, a także zbadać ich własności takie jak jasność, rozmiar czy masa. Badane soczewkowane galaktyki porównano z innymi znanymi galaktykami położonymi równie daleko, ale wyszukanymi przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Okazało się, że są to galaktyki jaśniejsze niż te wcześniej obserwowane. Ma to związek z innym sposobem prowadzenia obserwacji ­ Teleskop Hubble’a obserwuje z orbity okołoziemskiej i ma na celu dotrzeć do najodleglejszych zakątków Wszechświata, dlatego też może pomijać przy tym jaśniejsze obiekty. Dlatego znaleziona i zbadana przez nas próbka galaktyk jest doskonałym uzupełnieniem danych zebranych przez teleskop Hubble'a. Dzięki takim badaniom można też zbadać jak galaktyki ewoluują w czasie. Porównujemy galaktyki położone w różnej odległości od obserwatorów. Możemy stwierdzić, że za pomocą soczewkowania oglądamy galaktyki, które są związane z galaktykami w lokalnym Wszechświecie, czyli tymi położonymi najbliżej obserwatora. Obserwujemy wręcz jak kiedyś wyglądały galaktyki, które teraz obserwujemy blisko nas.