Яскраве кільце викривленого світла, що оточує таємничу щільну галактику, зафіксували за 21 млрд світлових років від нас.
Кільце Ейнштейна — це надзвичайно рідкісний тип об’єкта з гравітаційною лінзою, який вперше був передбачений теорією відносності Альберта Ейнштейна. Ефект виникає, коли світло від галактики чи зорі проходить повз масивний об’єкт на шляху до спостерігача, і посилює його (подібно до того, як працює збільшувальне скло), дозволяючи астрономам вивчати віддалені об’єкти більш детально, ніж зазвичай.
Більшість об’єктів із гравітаційними лінзами утворюють дуги або часткові кільця, які оточують об’єкт переднього плану. Але кільце Ейнштейна утворює повне коло навколо ближчої сутності, що можливо лише тоді, коли віддалений об’єкт, об’єкт переднього плану та спостерігач знаходяться на одній прямій.
У новому дослідженні, завантаженому 14 вересня на сервер препринтів arXiv і прийнятому для публікації в журналі Nature Astronomy, дослідники описують нове ідеально кругле кільце Ейнштейна під назвою JWST-ER1 в рамках огляду COSMOS-Web, детальної карти більш ніж 500 000 галактик, зафіксованих під час 200-годинного безперервного спостереження телескопа Джеймса Вебба.
JWST-ER1 складається з двох частин: JWST-ER1g, компактної галактики, яка діє як об’єкт лінзування на передньому плані та JWST-ER1r, світла від більш віддаленої галактики, яка утворює світлове кільце.
JWST-ER1g знаходиться приблизно в 17 мільярдах світлових років від Землі, тоді як JWST-ER1r знаходиться ще на 4 мільярди світлових років далі. За даними BigThink.com, досі найдальший виявлений об’єкт з гравітаційною лінзою був виявлений на відстані приблизно 14,7 мільярда світлових років.
Завдяки ідеальній формі кільця Ейнштейна дослідники обчислили масу JWST-ER1r й побачили, наскільки вона спотворила простір-час навколо себе. Галактика має масу, еквівалентну приблизно 650 мільярдам сонць (вона надзвичайно щільна для свого розміру). Частину цієї додаткової маси можна пояснити присутністю темної матерії.
Інші, настільки ж старі та щільні галактики вже виявляли раніше, і, схоже, є щось спільне, що робить їх настільки масивними. Однак теорія припускає, що ці галактики містять набагато більше темної матерії, ніж очікувалося, тоді як інша — те, що в них може ховатися більше зірок малої маси, ніж у молодших галактиках.
Це не перше кільце Ейнштейна, помічене телескопом Джеймса Вебба. Як повідомляє Live Science, у вересні 2022 року користувач Reddit виявив ідеальне кругле кільце світла від галактики JO418, розташованої приблизно за 12 мільярдів світлових років від Землі.
Вебб також використовував гравітаційне лінзування, щоб зробити знімок найдальшої зірки з коли-небудь виявлених і однієї з найстаріших галактик у Всесвіті.