מדענים מ-SDSS (Sloan Digital Sky Survey) גילו קוואזר בתוך עדשת כבידה בעלת ההפרדה הטובה ביותר, שתועדה אי פעם. כמו כן, בניגוד לתחזיות, הם גילו, שארבעה מהקוואזרים המרוחקים ובוהקים ביותר שידועים אינן נמצאים בתוך עדשה כבידתית.
תרגום: דיקלה אורן
מדענים מ-SDSS (Sloan Digital Sky Survey) גילו קוואזר בתוך עדשת כבידה בעלת ההפרדה הטובה ביותר, שתועדה אי פעם. כמו כן, בניגוד לתחזיות, הם גילו, שארבעה מהקוואזרים המרוחקים ובוהקים ביותר שידועים אינן נמצאים בתוך עדשה כבידתית.
תיאוריית היחסות הכללית של אלברט איינשטיין חוזה, שהמשיכה הכבידתית של גוף מסיבי יכולה לפעול כעדשה, כשהיא גורמת לכיפוף ועיקום האור מעצם מרוחק. מבנה מסיבי במקום כלשהו בין כדור הארץ וקוואזר מרוחק יכול לתפקד כעדשה, לגרום לתמונה להיות בהירה בהרבה ולהפיק כמה עותקים של הקוואזר.
במאמר, שפורסם במהדורת ה-18/25 בדצמבר של כתב העת Nature, צוות מ-SDSS בראשות נאוהיסה אינדה ומסמון אוגורי, בוגרי אוניברסיטת טוקיו, דווח שארבעה קוואזרים סמוכים הם, למעשה, אור מקוואזר אחד, שפוצל לארבע תמונות ע”י עדשה כבידתית.
יותר מ-80 קוואזרים בעדשות כבידתיות נתגלו, מאז שנמצאה הדוגמא הראשונה בשנת 1979. תריסר מהקוואזרים האלה נתגלו ב-SDSS, ומתוכם כמחצית הם פרי עבודתם של אינדה וצוותו.
מה שעושה את הממצאים האחרונים לכה דרמטיים, הוא ההפרדה בין ארבע התמונות היא טובה פי שניים מכל המקרים הקודמים של קוואזרים בעדשות כבידתיות. עד גילוי רביעיית הקוואזרים הזו ההפרדה הגדולה ביותר בקוואזרים בעדשות כבידתיות הייתה 7 שניות קשת. הקוואזר, שמצא הצוות מ-SDSS שוכן בקבוצת הכוכבים האריה הקטן (Leo Minor); הוא מורכב מארבע תמונות, שמופרדות ע”י 14.62 שניות קשת.
כדי להפיק הפרדה כה טובה, על צפיפות החומר, שגורם לעדשה הכבידתית, להיות גבוהה במיוחד. ישנו צביר גלקסיות בקדמת עדשת הכבידה הזאת; החומר האפל בצביר הזה כנראה אחראי להפרדה חסרת התקדים.
“תצפיות נוספות, שהופקו מטלסקופ ה-8.2 מטר סובארו וטלסקופ ה-Keck אישרו, כי המערכת הזו היא אכן עדת כבידה,” מסביר אינדה. “חוזים, שקוואזרים מופרדים ברמה כזו ע”י עדשת כבידה, הם נדירים מאוד, ולכן ניתן לגלותם רק במצפים גדולים כמו ה-SDSS.”
אוגורי הוסיף: “הגילוי של עדשת כבידה רחבה אחת מתוך למעלה מ-30,000 קוואזרים, שבחנה SDSS עד כה, הוא לגמרי עקבי עם התחזיות התיאורטיות של מודלים של היקום, בהם הוא נשלט ע”י חומר אפל קר. זה מציע ראיות חזקות נוספות למודלים האלה.” (חומר אפל קר, בניגוד לחומר אפל חם, יוצר אשכולות דחוסים מהסוג, שגורם לכאלה עדשות כבידה.)
“עדשת הכבידה שגילינו תספק את המעבדה המושלמת לחקור את היחס בין עצמים נראים וחומר אפל בלתי נראה ביקום,” הסביר אוגורי.
במאמר נוסף, שיתפרסם בכתב העת Astronomical במרץ 2004, צוות בראשות גורדון ריצ’רדס מאוניברסיטת פרינסטון הסתייע בהפרדה הגבוהה של טלסקופ החלל האבל כדי לבחון את ארבעת הקוואזרים הידועים הרחוקים ביותר, שנתגלו ב-SDSS, בחיפוש אחר סימנים לעדשות כבידה.
ההתבוננות למרחקים גדולים באסטרונומיה כמוה כהסתכלות אחורה לעבר. הקוואזרים האלה נראים בזמן, בו היקום היה בן פחות מעשרה אחוז מגילו הנוכחי. הקוואזרים בוהקים באופן בלתי רגיל, וחושבים כי הם מונעים ע”י חורים שחורים ענקיים, בעלי כמה מיליארדי מסות שמש. החוקרים אמרו, כי זוהי תעלומה, כיצד יכלו להיווצר חורים שחורים כה מסיביים ביקום הצעיר. לעומת זאת, אם העצמים האלה נמצאים בעדשת כבידה, חוקרי SDSS יסיקו כי הקוואזרים בוהקים פחות ומסות החורים השחורים קטנה יותר, ולכן יהיה להם קל יותר להסביר את היווצרותם.
“ככל שקוואזר יותר מרוחק, יותר סביר שתמצא גלקסיה בינו ובין הצופה. לכן ציפינו, שהקוואזרים המרוחקים ביותר ימצאו בעדשת כבידה,” הסביר חוקר SDSS קסיאוהי פן מאוניברסיטת אריזונה. אולם, למרות הציפיות, אף אחד מהארבעה מראה סימנים של תמונות מוכפלות, שהן סימן ההיכר של עדשת כבידה.
“רק חלק קטן מהקוואזרים נמצאים בעדשת כבידה, אך קוואזרים כה בוהקים מאוד נדירים ביקום הרחוק. כיוון שעדשת כבידה גורמת לקוואזרים להיראות בהירים יותר, ולכן קלים יותר לגילוי, ציפינו, שהקוואזרים הרחוקים ביותר יהיו בסבירות הגבוהה ביותר להימצא בעדשת כבידה,” אמר חבר הצוות זולטן חיימן מאוניברסיטת קולומביה.
“העובדה, שהקוואזרים האלה אינם נמצאים בעדשת כבידה, אומרת שעל אסטרונומים לקחת ברצינות את הרעיון, שקוואזרים בעלי כמה מיליארד מסות שמש נוצרו פחות ממיליארד שנה לאחר המפץ הגדול”, אמר ריצ’רדס. “כעת אנו מחפשים אחר עוד דוגמאות לקוואזרים מוסטים לאדום ב-SDSS כדי להעניק לתיאורטיקנים חורים שחורים מסיביים יותר להסביר.”
