gov-civil-vilareal.ptPrachtig Hubble-beeld van een cluster dat ruimte vervormt en gas verwijdert
>Het heelal is gevuld met een heleboel rare dingen, maar een van de vreemdste fenomenen is zwaartekrachtlensing.
Ik heb er al eerder over geschreven
Kort gezegd, zwaartekrachtlenzen zijn wanneer de zwaartekracht van een massief object - een ster, een zwart gat, een melkwegstelsel - de ruimte eromheen buigt, waardoor voorbijgaand licht buigt, zoals een auto de bocht van een weg volgt. Einstein [schreef hierover in verband met zijn werk over relativiteitstheorie] en zei dat materie de ruimte buigt en dat we deze buiging als zwaartekracht waarnemen. Dus we noemen dit zwaartekrachtlensing; de buigruimte van het object is de lens en het object waarvan het licht wordt vervormd het object met de lens.
[...]
6666 nummer
Tegenwoordig hebben we dit effect ontelbare keren gezien. Het is een beetje vreemd; niet alleen kan de positie van een object met lens in de lucht een beetje worden verplaatst door dit effect, maar het kan ook worden vervormd, uitgerekt als taffy, zelfs als een ring om de lens gewikkeld (we noemen die Einstein-ringen in feite), en veel helderder gemaakt door de lens dan anders het geval zou zijn.
Het meest voorkomende voorbeeld dat we nu hebben, is wanneer de enorme massa van een cluster van sterrenstelsels - die honderden of duizenden sterrenstelsels kan bevatten - het licht van een sterrenstelsel erachter vervormt.
De Hubble-ruimtetelescoop neemt veel van deze verre clusters waar, dus we zien nog verder weg gelegen sterrenstelsels die allemaal vervormd en vervormd zijn. Een zo'n cluster heet MACSJ0138.0-2155, en foto's die er in 2016 en 2019 van zijn gemaakt, zijn gecombineerd om deze barnburner van een lensveld te creëren :
De melkwegcluster MACSJ0138.0-2155 heeft zoveel massa dat het licht van een verder weg gelegen melkwegstelsel door de zwaartekracht vervormt, waardoor het vanaf de aarde in bogen wordt vervormd. Krediet: ESA/Hubble & NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker; CC DOOR 4.0
Wauw! Deze afbeelding toont voornamelijk infrarood licht van de sterrenstelsels in de cluster (weergegeven als een gouden gloed), plus blauw licht van een handvol sterrenstelsels in de cluster (meer hierover in een oogwenk).
spel der tronen seizoen 6 ouders gids
Maar je kunt ook verschillende roodachtige bogen zien (nogmaals, dit is infrarood licht, het wordt alleen als rood weergegeven, zodat je het gemakkelijker kunt zien) - dat is een verder weg gelegen sterrenstelsel op de achtergrond, met een lens door de massa van het cluster.
Het cluster is ongeveer 4 miljard lichtjaar van ons verwijderd en het achtergrondstelsel is meer dan 10 miljard lichtjaar verwijderd, waardoor het extreem afstandelijk. We zien het zoals het was toen het nog maar een paar miljard jaar oud was.
Hoe zwaartekrachtlenzen werken. Krediet: ESA
Met behulp van modellen van de clustermassa - hoe de sterren en sterrenstelsels in de cluster zijn verdeeld - de astronomen die deze afbeelding hebben gemaakt, kunnen meer bepalen over het van een lens voorziene sterrenstelsel , inclusief de afstand. Ze kunnen zien dat het een schijfstelsel is; afgeplat, zoals de Melkweg . Het heeft ook een uitstulping, een centraal ruwweg bolvormig gebied van sterren . De leeftijden van sterren en hun chemische overvloed (hoeveel van verschillende elementen die ze in zich hebben, zoals zuurstof, ijzer, koolstof en meer) kunnen ook worden gevonden, wat veel informatie geeft over de geschiedenis ervan.
Zonder de lensing zou dit onmogelijk zijn; de melkweg is te klein en te ver weg voor zelfs Hubble om veel te zien. Het vergrotende effect van de lens (zowel groter als helderder) heeft dit mogelijk gemaakt.
Detail in de Hubble Space Telescope-opname van de melkwegcluster MACSJ0138.0-2155 die meerdere bogen met zwaartekrachtlenzen toont van een verder weg gelegen melkwegstelsel, en verschillende andere blauwe kwallenstelsels waarbij hun interne gas wordt weggenomen terwijl ze door het cluster bewegen. Krediet: ESA/Hubble & NASA, A. Newman, M. Akhshik, K. Whitaker; CC DOOR 4.0
Ik heb hier ook iets geleerd: ik heb veel van dit soort afbeeldingen gezien, inclusief afbeeldingen die geladen zijn met deze tangentiële bogen - gebogen als een cirkel met het middelpunt in het centrum van de cluster. Maar ik heb er nog nooit een gezien die radiaal is, dat wil zeggen, direct van het centrum af gericht. Net links van het centrum van de cluster is een rechte rode streep te zien die ongeveer om 8.30 uur wijst, net onder een van die blauwe sterrenstelsels. Dit heet een radiale boog (hoewel het technisch gezien geen boog is - 'boog' is in dit geval een generieke naam voor elk melkwegstelsel met vervormde lens), en ze zijn zeldzamer dan de gebogen. Hun bestaan in een afbeelding hangt af van de gedetailleerde verdeling van sterren en gas in het centrum van de cluster.
Merk ook op dat er linksboven nog een vreemd vervormde boog is, net buiten een van de clusterstelsels. Dat is een ander sterrenstelsel op de achtergrond dan het sterrenstelsel dat de hoofdbogen maakt; je kunt er meer blauw in zien van heldere jonge sterren in het van een lens voorziene sterrenstelsel. Cooooool.
Maar ik moet zeggen, wat me echt opviel waren de drie gevederde blauwe sterrenstelsels in deze afbeelding. Ik wist meteen wat het waren, maar zo heb ik ze nog nooit gezien. Het zijn waarschijnlijk spiraalvormige sterrenstelsels die lijken op de Melkweg, maar die snel door de cluster zelf bewegen. Er is dun gas verspreid tussen de sterrenstelsels, genaamd de intracluster medium , waarvan sommige mogelijk zijn overgebleven na de vorming van al die sterrenstelsels, of worden weggeblazen door krachtige stellaire winden en supernova's in de sterrenstelsels die lid zijn.
lego star wars de kracht ontwaakt
Terwijl een melkwegstelsel door het cluster beweegt, ramt het door dit gas, en de druk van zijn passage kan het gas in het bewegende melkwegstelsel uitblazen. Dit heet ram druk strippen , en het is gebruikelijk in clusters. En in menselijke ervaring; als je ooit in een auto hebt gereden terwijl je hond (of iemand anders in de auto, of, laten we eerlijk zijn, jij) een beetje gas heeft gelekt, wat doe je dan? Je opent een raam en laat de wind van je beweging het naar buiten blazen.
Hetzelfde.
Deze worden soms heerlijk 'kwallen'-sterrenstelsels genoemd. Het is echter zeldzaam om ze zo gedetailleerd te zien en er zo piekerig uit te zien als hier, met lange filamenten die zich uitstrekken. Deze zien er voor mij uit als Rayleigh-Taylor-instabiliteiten , wanneer twee vloeistoffen (zoals gas) in contact zijn en de minder dichte op de dichtere drukt. Ik heb een soortgelijk fenomeen gezien met wolken hier op aarde, wat opnieuw aantoont dat de fysica van wat er diep in het heelal gebeurt, zich op vrijwel dezelfde manier gedraagt als op aarde.
Hé. Eerder zei ik al dat het universum gevuld is met rare dingen. Dat is heel waar, en het is letterlijk overal... inclusief hier . Dit beeld lijkt je misschien volkomen vreemd en bizar, maar dezelfde krachten die je alles in dat cluster ziet vormgeven, zijn op aarde en ook op jou aan het werk.
We zijn tenslotte een deel van het heelal.
