Cztery z nowo odkrytych poczwórnych kwazarów. Od lewego górnego narożnika zgodnie z ruchem wskazówek zegara: GraL J1537-3010 (“Wolf’s Paw”); GraL J0659+1629 (“Gemini’s Crossbow”); GraL J1651-0417 (“Dragon’s Kite”); GraL J2038-4008 (“Microscope Lens”). Rozmyta plamka w centrum obrazów to galaktyka soczewkująca, której grawitacja rozszczepia światło dochodzące ze znajdującego się za nią kwazara w taki sposób, że powstają cztery osobne obrazy kwazara. Modelowanie tych układów i monitoring zmian ich jasności w czasie pozwalają astronomom wyznaczyć prędkość ekspansji Wszechświata i rozwiązywać inne problemy kosmologiczne.
Czy w kosmosie także możemy znaleźć czterolistne koniczynki? Odkrył je międzynarodowy zespół naukowców. Współautorem badań jest Jean Surdej, profesor wizytujący w Instytucie Obserwatorium Astronomicznym UAM w Poznaniu.
Te czterolistne koniczynki, to kwazary – niezwykle jasne jądra odległych galaktyk, które napędzane są przez znajdujące się w nich supermasywne czarne dziury. Zespół odkrył ich aż tuzin, a ich promienie świetlne zostały zniekształcone przez naturalnie występujące kosmiczne “soczewki”.
Przez ostatnie cztery dekady astronomowie zaobserwowali około 50 takich “kosmicznych koniczynek”. Najnowsze badania, trwające zaledwie półtora roku, zwiększyły tą liczbę o około 25 procent, pokazując jak potężnym narzędziem jest uczenie maszynowe, wspomagające astronomów w poszukiwaniach tych kosmicznych osobliwości.
– Quady (lub kosmiczne czterolistne koniczynki) to kopalnie złota z punktu widzenia rozmaitych zagadnień. Mogą pomóc w wyznaczeniu prędkości rozszerzania się Wszechświata i rozwiązaniu innych tajemnic, związanych np. z ciemną materią czy ‘centralnym napędem’ kwazarów – mówi Daniel Stern, kierownik zespołu badawczego z Jet Propulsion Laboratory, zarządzanego przez Caltech dla NASA. – Nie są to zwykłe igły w stogu siana, ale raczej szwajcarskie scyzoryki ze względu na ogrom ich zastosowań.
Dokonanie odkrycia umożliwiły narzędzia oparte o system uczący się oraz dane z kilku naziemnych i kosmicznych teleskopów, takich jak misja Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej, należący do NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), Obserwatorium Kecka na hawajskim szczycie Mauna Kea, Obserwatorium Palomar należące do Caltech, New Technology Telescope w Chile Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) czy teleskop Gemini South w Chile. Wyniki badań oczekują na publikację w The Astrophysical Journal.
Więcej o badaniach na stronie: https://amu.edu.pl/dla-mediow/komunikaty-prasowe/kosmiczne-koniczynki
Jean Surdej, profesor wizytujący w Instytucie Obserwatorium Astronomicznym UAM w Poznaniu. uczy studentów, doktorantów i młodych astronomów zagadnień związanych z soczewkowaniem grawitacyjnym.
Soczewkowanie grawitacyjne polega na zakrzywianiu biegu promieni świetlnych odległego obiektu, np. kwazara, przez masywna galaktykę znajdującą się bliżej, co powoduje powstawanie “kosmicznych miraży”. Jego zainteresowanie badaniami w tym kierunku trwa od 1983 roku, kiedy zaproponował, że niewzykła jasność najjaśniejszych kwazarów we Wszechświecie może być wynikiem wzmocnienia przez soczewkowanie grawitacyjne.
Jego zespół odkrył i badał wiele przypadków takich kosmicznych miraży mających postać podwójnych obrazów tego samego kwazara. Kwazary o poczwórnych soczewkowanych obrazach są znacznie rzadsze. Odnalezienie ich można porównać do znalezienia czterolistnej koniczynki na zielonej łące. Można je więc nazwać “kosmicznymi koniczynkami”.
Powyższy wykres ilustruje, w jaki sposób powstają poczwórne obrazy kwazarów widoczne na niebie. Tor lotu światła z odległego kwazara, znajdującego się miliardy lat świetlnych od Ziemi, zostaje zniekształcony przez grawitację masywnej galaktyki, znajdującej się bliżej, pomiędzy kwazarem i Ziemią. Zakrzywienie toru lotu światła powoduje iluzję, że kwazar podzielił się na cztery podobne obiekty, otaczające znajdującą się przed nim galaktykę. Image credit: R. Hurt (IPAC/Caltech)/The GraL Collaboration
W 2002 roku Jean Surdej zaproponował, aby wykorzystać przegląd nieba wykonywany w ramach satelitarnej misji Gaia, realizowanej przez Europejską Agencję Kosmiczną, do wyszukiwania takich kosmicznych konicznek. Międzynarodowy zespół, do którego należy, ogłosił właśnie w czasopśmie The Astrophysical Journal odkrycie tuzina tego typu kosmicznych miraży, dokonane z pomocą algorytmów sztucznej inteligecji zastosowanych do przeglądu danych z misji Gaia. Dalsze badania astrofizyczne tych nowo odkrytych kosmicznych koniczynek powinny umożliwić niezależne wyznaczenie wieku Wszechświata, prędkości jego ekspansji (stałej Hubble’a-Lemaître) i jego przyszłości.
anka