Космический телескоп Hubble зафиксировал серию гравитационных линз, которые станут основой для будущих исследований телескопа Nancy Grace Roman. Эти данные помогут ученым изучить распределение массы в галактиках и проверить теории о темной материи.
Гравитационное линзирование происходит, когда массивный объект на переднем плане искривляет и усиливает свет от более далекого объекта. Этот эффект работает как гигантская космическая линза, позволяя астрономам видеть объекты, которые иначе были бы недоступны для наблюдения.
Поиск темной материи
Используя изображения Hubble, исследователи создадут модели линз для определения массы передних галактик. Анализ искажений фоновых объектов позволит выявить распределение невидимой темной материи. В частности, ученые надеются обнаружить небольшие сгустки темной материи массой от одного миллиона до одного миллиарда солнечных масс, что подтвердит теорию холодной темной материи.
Для сравнения, гало темной материи нашей галактики Млечный Путь имеет массу около 1,3 триллиона солнечных масс. На основе данных Hubble планируется создать инструмент с искусственным интеллектом, который будет эффективно искать подобные структуры на будущих панорамных снимках Roman.
Различия инструментов
Hubble работает преимущественно в видимом и ультрафиолетовом диапазонах, обеспечивая высокое разрешение отдельных объектов. Телескоп Roman будет фокусироваться на инфракрасном излучении и обладать гораздо более широким полем зрения. Это позволит Roman находить большее количество линз, в то время как Hubble сможет проводить детальные уточняющие наблюдения за наиболее интересными из них.
Анализ галактик
В галерее снимков представлены разные типы линз: кольца Эйнштейна, где фоновая галактика почти полностью окружает переднюю, и конфигурации с четырьмя изображениями одного объекта. Цвет дуг также дает важную информацию: голубые оттенки указывают на молодые звезды, а красные — на старые. Это поможет понять, как эволюционировали галактики на ранних этапах развития Вселенной.
Большинство линзирующих объектов являются старыми и плотными эллиптическими галактиками, однако встречаются и другие типы. Например, на одном из снимков Hubble зафиксировал редкую для таких систем пылевую полосу. Поскольку инфракрасный свет меньше блокируется пылью, будущие наблюдения Roman помогут выяснить, скрывается ли за этой полосой полноценное кольцо Эйнштейна.
Данные объекты были впервые обнаружены с помощью инструмента Dark Energy Spectroscopic Instrument, после чего их изучил Hubble. В дальнейшем за них возьмется Roman, что станет частью совместной работы больших обсерваторий NASA, включая Chandra и James Webb.
