في بعض الأحيان يكون هناك محاذاة محتملة - بعيدًا في الكون ، حيث يتم فصل الأجسام بمسافات لا يمكن تصورها تقاس بمليارات السنوات الضوئية - عندما يتقاطع كتلة مجرة في المقدمة الضوء من جسم أبعد. يلعب الاقتران حيلًا بصرية ، حيث تعمل مجموعة المجرة مثل العدسة ، والتي تظهر لتكبير الضوء البعيد وثنيه.
يمكن للمحاذاة الكونية النادرة أن تُظهر الكون البعيد. الآن ، وجد علماء الفلك مفاجأة: لقد اكتشفوا العدسة المكبرة الكونية البعيدة حتى الآن.
أعلاه كما بدت قبل 9.6 مليار سنة ، تحطم هذه المجرة الإهليلجية الوهمية حامل الرقم القياسي السابق بمقدار 200 مليون سنة ضوئية. إنها تنحني وتشوه وتكبر المجرة الحلزونية البعيدة ، التي استغرق ضوءها 10.7 مليار سنة للوصول إلى الأرض.
قال الباحث الرئيسي Kim-Vy Tran من جامعة تكساس إي أند إم في نشرة صحفية عن هابل: "عندما تنظر قبل أكثر من 9 مليارات سنة في بدايات الكون ، لا تتوقع أن تجد هذا النوع من عدسات المجرات على الإطلاق".
"تخيل حمل عدسة مكبرة بالقرب منك ثم تحريكها بعيدًا بعيدًا. عندما تنظر من خلال عدسة مكبرة مثبتة على طول الذراع ، فإن فرص رؤية جسم متضخم عالية. ولكن إذا قمت بتحريك العدسة المكبرة عبر الغرفة ، فإن فرص رؤية العدسة المكبرة تتماشى بشكل مثالي تقريبًا مع شيء آخر خلفها.
كان الفريق يدرس تكوين النجوم في البيانات التي جمعها مرصد دبليو كيك في هاواي ، عندما اكتشفوا اكتشافًا قويًا لغاز الهيدروجين الساخن الذي بدا أنه نشأ من مجرة إهليلجية ضخمة ومشرقة. ضرب الفريق على أنه غريب. الهيدروجين الساخن هو علامة واضحة على ولادة النجوم ، ولكن تم اكتشافه في مجرة بدت أقدم من أن تشكل نجومًا جديدة.
يتذكر تران: "لقد كنت مندهشا للغاية وقلقا". "اعتقدت أننا ارتكبنا خطأ كبيرا بملاحظاتنا."
لذلك حفر تران من خلال صور هابل المؤرشفة ، والتي كشفت عن كائن أزرق ملطخ بجوار أكبر بيضاوي الشكل. كان التوقيع الواضح لعدسة الجاذبية.
وقالت الكاتبة إيفيلينا مومتشيفا من جامعة ييل: "اكتشفنا أن الضوء من مجرة العدسة ومن مجرة الخلفية تمزج في البيانات الأرضية ، الأمر الذي كان يربكنا". "أشارت بيانات كيك الطيفية إلى أن شيئًا مثيرًا للاهتمام يحدث هنا ، ولكن فقط مع مطيافية هابل عالية الدقة استطعنا فصل مجرة العدسة عن مجرة الخلفية البعيدة وتحديد أن الاثنين كانا على مسافات مختلفة. كشفت بيانات هابل أيضًا عن الشكل المنبسط للنظام ، مع وجود العدسة الأمامية في المنتصف ، ويحيط بها قوس مشرق على جانب واحد وطخة خافتة من جهة أخرى - كلاهما صور مشوهة لمجرة الخلفية. كنا بحاجة إلى مزيج من التصوير والتحليل الطيفي لحل اللغز. "
من خلال قياس شدة ضوء خلفية المجرة ، تمكن الفريق من قياس إجمالي كتلة المجرة العملاقة. وإجمالا ، تزن الشمس 180 مليار مرة أكثر من شمسنا. على الرغم من أن هذا قد يبدو كبيرًا ، إلا أنه يزن في الواقع أقل أربع مرات من مجرة درب التبانة.
قال المؤلف الرئيسي كينيث وونغ من معهد Academia Sinica لعلم الفلك والفيزياء الفلكية: "هناك المئات من مجرات العدسات التي نعرفها ، ولكن جميعها تقريبًا قريبة نسبيًا ، من حيث الكونية". "إن العثور على عدسة بعيدة جدًا مثل هذه العدسة يعد اكتشافًا خاصًا جدًا لأنه يمكننا التعرف على محتوى المادة المظلمة للمجرات في الماضي البعيد. بمقارنة تحليلنا لمجرة العدسات هذه بالعدسات القريبة ، يمكننا البدء في فهم كيفية تطور محتوى المادة المظلمة بمرور الوقت. "
ومن المثير للاهتمام أن مجرة العدسة ناقصة الوزن من حيث محتواها من المادة المظلمة. في الماضي ، افترض علماء الفلك أن المادة المظلمة والمادة الطبيعية تتراكم بشكل متساوٍ في مجرة مع مرور الوقت. لكن هذه المجرة ، تشير إلى أن هذا ليس هو الحال.
ظهرت نتائج الفريق في عدد 10 يوليو من مجلة The Astrophysical Journal Letters وهي متاحة على الإنترنت.
