كان أحد تنبؤات آينشتاين من النسبية العامة هو أن الجاذبية يمكن أن تشوه الفضاء نفسه ، وربما تعمل كعدسة. في عام 1979 ، تم اكتشاف هذا التأثير على مسافات أبعد بكثير عندما وجد الفلكيون أنه يشوه صورة الكوازار البعيدة ، مما يجعل واحد يظهر كاثنين. تم اكتشاف العديد من الحالات الأخرى منذ ذلك الحين ، ولكن ثبت أنه من الصعب العثور على هذه الحالات من عدسة الجاذبية. حققت عمليات البحث عنها معدل نجاح منخفض حيث تم تأكيد أقل من 10٪ من المرشحين على أنهم عدسات جاذبية. لكن طريقة جديدة باستخدام بيانات من هيرشل قد تساعد الفلكيين على اكتشاف المزيد من هذه الأحداث النادرة.
يعد تلسكوب هيرشيل أحد التلسكوبات الفضائية العديدة المستخدمة حاليًا ويستكشف جزء الطيف من الأشعة تحت الحمراء البعيدة إلى نظام قياس الملوحة. جزء من مهمتها هو إنتاج مسح كبير للسماء مما أدى إلى مشروع Herschel ATLAS الذي سيأخذ صورًا عميقة لأكثر من 550 درجة مربعة من السماء.
بينما يستكشف هيرشل هذا الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي بتفصيل أكبر بكثير من سابقيه ، من نواح كثيرة ، ليس هناك الكثير لرؤيته. تنبعث النجوم فقط بشكل ضعيف جدًا في هذا النطاق. أكثر الأهداف الواعدة هي الغاز الدافئ والغبار الأكثر انبعاثًا ، ولكن أيضًا أكثر انتشارًا. لكن هذا المزيج من الحقائق سيسمح لهيرشيل باكتشاف عدسات جديدة ذات كفاءة محسنة.
والسبب هو أنه على الرغم من أن المجرات تفتقر إلى انبعاث قوي في هذا النظام في الكون الحديث ، إلا أن المجرات القديمة أعطت أكثر بكثير منذ أربعة مليارات سنة. خلال تلك الفترة ، سيطر غبار على العديد من المجرات بسبب تكوين النجوم. ولكن بسبب بعدهم ، هم أيضًا ينبغي كن خافتاً ... ما لم تعترض عدسة الجاذبية الطريق. وبالتالي ، فإن غالبية المصادر الصغيرة الشبيهة بالنقاط في مجموعة ALTAS من المحتمل أن تكون مجرات عدسة. كما أوضحت الدكتورة ماتيا نيجريللو ، من الجامعة المفتوحة والباحث الرئيسي في الدراسة ، "الاختراق الكبير هو أننا اكتشفنا أن العديد من المصادر الأكثر سطوعًا يتم تكبيرها بالعدسات ، مما يعني أنه لم يعد علينا الاعتماد على طرق غير فعالة لإيجاد العدسات التي تستخدم في الأطوال الموجية المرئية واللاسلكية. "
 |
| تُظهر هذه اللوحات زومًا لواحدة من العدسات ، مع صور عالية الدقة من Keck (الضوء البصري والأزرق) وصفيف المليمتر الصغير (ضوء المليمتر الفرعي ، أحمر). حقوق الصورة: ESA / NASA / JPL-Caltech / Keck / SMA |
بالفعل ، أظهر هذا الأسلوب الجديد ما لا يقل عن خمسة مرشحين أقوياء. ورقة تنشر في العدد الحالي من علم يناقشها. تلقى كل منهم ملاحظات متابعة من مطياف Z-Spec في مرصد معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. أظهر أبعد هذه الأشياء ، المسمى ID81 ، أن خط طيف الأشعة تحت الحمراء البارز لديه انزياح أحمر 3.04 ، مما يضعه على مسافة 11.5 مليار سنة ضوئية. بالإضافة إلى ذلك ، أظهر كل نظام المظهر الجانبي الطيفي للمجرة الأمامية ، مما يدل على أن الضوء المجمع الذي تم استقباله كان بالفعل مجرتين وأن المكون الساطع كان عدسة جاذبية.
ستسمح هذه الطريقة في استخدام عدسات الجاذبية لفريق هيرشل باستكشاف المجرات البعيدة بالتفصيل التي لم تتحقق من قبل. كما هو الحال مع جميع التلسكوبات ، تؤدي الأطوال الموجية الطويلة للملاحظات إلى دقة أقل مما يعني أنه ، حتى إذا تم تقسيم أحد الأنظمة البعيدة إلى أجزاء مميزة ، فلن يتمكن هيرشل من حلها. لكن حقيقة أننا نستطيع رؤيتهم على الإطلاق تعني أن توقيعاتهم الطيفية على المجرات ككل يمكن دراستها. بالإضافة إلى ذلك ، كما أشار الأستاذ ستيف إيليس من جامعة كارديف والزعيم الآخر للمسح: "يمكننا أيضًا استخدام هذه التقنية لدراسة العدسات نفسها". قد تساعد هذه القدرة على استكشاف كتلة المجرات القريبة الفلكيين على فهم وتقييد المادة الغامضة المظلمة التي تشكل حوالي 80٪ من الكتلة في الكون.
تضيف الدكتورة لوريتا دون من جامعة نوتنغهام والقائدة المشتركة لمسح هيرشل أطلس ، "ما رأيناه حتى الآن هو مجرد غيض من فيض. تُعد الاستقصاءات واسعة النطاق ضرورية للعثور على هذه الأحداث النادرة ، وبما أن هيرشل غطت ثلاثين فقط من منطقة هيرشل أطلس بأكملها حتى الآن ، نتوقع اكتشاف مئات العدسات بمجرد حصولنا على جميع البيانات. بمجرد العثور عليها ، يمكننا استكشاف الكون المبكر على نفس المقاييس الفيزيائية التي يمكننا القيام بها في المجرات المجاورة. "
