Astrofisici del VLT osservano Galassia che ricordano i petali di un fiore
Il fenomeno della lente gravitazionale e la Croce di Einstein
Il fenomeno della lente gravitazionale si verifica quando un oggetto di grande massa deforma lo spazio-tempo, causando la deviazione del percorso della luce proveniente da una fonte distante. Questo fenomeno può portare alla formazione di molteplici immagini. Questi sistemi rappresentano un potente strumento per l’astrofisica e la cosmologia, utilizzati per studiare la distribuzione della materia oscura in galassie e ammassi. Essi sono particolarmente adatti per testare le previsioni dei modelli di materia oscura oltre l’Universo locale.
• Il fenomeno della lente gravitazionale e la Croce di Einstein
• Scoperta con il Very Large Telescope (VLT) dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO)
• Lo strumento MUSE e le sue osservazioni
• Identificazione di una galassia tenue e determinazione del raggio di Einstein
• Un po’ di storia e prospettive future
• Contributo allo studio dei sistemi di lenti potenti
• La Croce di Einstein nelle lenti gravitazionali
Inoltre, i quasar e le supernovae (SNe) con lenti multiple possono essere utilizzati per misurare i ritardi temporali nella costante di Hubble (Ho), che ci aiuta a misurare le dimensioni e l’espansione dell’Universo. Quando l’allineamento è quasi perfetto e la massa della lente ha una distribuzione ellittica, la fonte di fondo apparirebbe con una lente quadrupla. Un esempio è la Croce di Einstein, dove quattro immagini distinte della fonte di fondo formano un modello a forma di croce con un alto grado di simmetria.
Scoperta con il Very Large Telescope (VLT) dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO)
La scoperta è stata fatta utilizzando il Very Large Telescope (VLT) dell’Osservatorio Europeo Australe (ESO). Un team di astronomi ha presentato la conferma e l’immagine del potente sistema di lenti DESI-253.2534+26.8843, scoperto nella costellazione di Ercole con lo strumento Spettroscopico di Energia Oscura (DESI).
Questo sistema è composto da una enorme galassia ellittica circondata da quattro immagini azzurre che formano un modello di Croce di Einstein. Le osservazioni spettroscopiche di questo sistema sono state ottenute utilizzando l’Esploratore Spettroscopico di Unità Multiple (MUSE) del VLT, confermando la sua natura di lente.
Lo strumento MUSE e le sue osservazioni
Lo strumento MUSE divide la luce proveniente da ogni punto all’interno dell’area osservata in un arcobaleno o spettro. I dati di osservazione suggeriscono che la galassia al centro del fiore appare rossa perché è composta in gran parte da stelle vecchie, mentre la galassia più distante sta formando nuove stelle a un ritmo rapido, apparendo azzurra.
La lente principale, che è la galassia ellittica, ha una distanza di quasi 9 miliardi di anni luce, mentre gli spettri delle immagini, fonte di fondo, sono tipici di una galassia con esplosione stellare a una distanza di 36 miliardi di anni luce.
Identificazione di una galassia tenue e determinazione del raggio di Einstein
Oltre a identificare una galassia tenue in primo piano in una delle immagini catturate dalla lente, hanno utilizzato un codice di modellazione per caratterizzare questo sistema e determinare che il raggio di Einstein della lente principale è di 2,5 secondi d’arco.
Il secondo d’arco o arcosecondo è una unità di misura angolare. Il suo valore equivale a 1/60 del minuto d’arco e a 1/3600 del grado sessagesimale. La sua abbreviazione standard è la doppia prima (″). Possono essere utilizzate anche le abbreviazioni asec o arcsec.
Un po’ di storia e prospettive future
Contributo allo studio dei sistemi di lenti potenti
Lo studio contribuisce a un catalogo in continua crescita di questo raro tipo di sistema di lenti potenti e dimostra l’efficacia delle osservazioni spettroscopiche e delle tecniche avanzate di modellazione per comprendere le proprietà di questi sistemi.
La prima Croce di Einstein scoperta fu un sistema di quasar con lenti, QSO 2237+0305, noto anche come Lente di Huchra. A questo seguirono le scoperte di molti altri sistemi simili, alcuni dei quali furono utilizzati per misurare il ritardo di tempo nella costante di Hubble.
La Croce di Einstein nelle lenti gravitazionali
Nella categoria delle lenti forti tra galassie, ci sono stati solo pochi casi confermati di Croci di Einstein. Oltre alla massa delle galassie, la modellazione accurata di tali sistemi, che coprono intervalli più ampi di redshift e massa, fornisce anche strumenti per ottenere misurazioni più precise.
Dei 1312 candidati segnalati, questo sistema è uno dei 216 candidati più promettenti. Rispetto ad altre Croci di Einstein conosciute con lenti tra galassie, questo sistema ha il redshift o la distanza maggiore (ma comparabile ai sistemi di quasar con lenti utilizzati per misurare Ho) e ha il raggio di Einstein più grande.
I loro risultati sono stati pubblicati l’8 agosto sulla rivista The Astrophysical Journal Letters.