رکورد جدید بزرگنمایی با استفاده از عدسی های گرانشی (خوشه های کهکشانی)

معمولا رصد کهکشان های بسیار دور حتی با تلسکوپ های بزرگ هم بسیار سخت است اما طبیعت برای آن یک راه حل به نام لنزهای گرانشی دارد.
خوشه های کهکشانی که شامل میلیارد ها ستاره و نیز کهکشان های متعدد و البته ماده ی تاریک (ماده ای که بین اجرام در خوشه های کهکشانی واقع شده است) هستند، می توانند به عنوان یک عدسی گرانشی عمل کنند و نور اجرامی که در پشت آنها قرار دارد را منحرف کرده و باعث بزرگنمایی تصویر آن جرم ها ­شوند.
این پدیده توسط آلبرت اینشتین پیش‌بینی شده بود و نتایج آن بارها توسط ستاره شناسان دیده شده است. اکنون یک تیم بین المللی از ستاره شناسان به سرپرستی هارولد ابلینگ از دانشگاه هاوایی، به بیشترین نتایج حاصل از بزرگنمایی توسط لنزهای گرانشی دست یافته است.

پدیده ی لنز گرانشی زمانی رخ می­دهد که نور اجرام بسیار دور با ماده ای، مثلا یک خوشه ی کهکشانی (که در آن موادی مانند ماده ی تاریک وجود دارند و دارای جرم هستند) برخورد کند و این موضوع باعث بزرگنمایی آن اجرام که در پس خوشه های کهکشانی هستند می­شود.

این تیم با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل (HST) طی بررسی یک نمونه بزرگ از خوشه‌ ی کهکشان ها، یک کهکشان بسیار دور را به نامeMACSJ1341.9-2441  پیدا کرده است که در واقع به دلیل اعوجاج و تحریف نور آن توسط خوشه های بزرگ کهکشانی، تصویری که از آن دیده شد به اندازه ی ۳۰ بار بزرگنمایی شده است.

اولین رصد با استفاده از لنزهای گرانشی در طول پدیده ی خورشید گرفتگی سال 1919 انجام شد که با استفاده از تأثیرات آن توانستند اجرام دور آسمانی را به اندازه ی چشمگیری بزرگنمایی کنند که طی آن، بین ما یعنی ناظرین و پس زمینه، تصویری که به اندازه ی کافی بزرگ و واضح بود، دیده می­شد.

خوشه های کهکشانی که تجمع عظیمی از ماده تاریک و گاز داغ، اطراف صدها و هزاران کهکشان هستند و همگی نیروی گرانش خوشه را می سازند، توسط ستاره شناسان با نام عدسی گرانشی شناخته می شوند.
با بزرگنمایی کهکشان های پشت آنها، خوشه های عظیم همانند یک تلسکوپ عمل می کنند و دانشمندان را قادر می‌سازند تا چشمه های بسیار دور را بررسی کنند و اگر این خوشه های کهکشانی وجود نداشتند، دسترسی به اطلاعات در کهکشان های دور حتی با استفاده از قوی ترین تلسکوپ های ساخت بشر هم غیر ممکن بود.

جان ریچارد عضو تیم دانشگاه لیون که محاسبات لنز را انجام داده است، می گوید: «بزرگنمایی بسیار زیاد این تصویر، فرصتی نادر برای بررسی جمعیت ستاره های این هدف دور را فراهم می سازد و در نهایت به بازسازی اجزا و شکل ناشناخته آن کمک می کند.»

کهکشان eMACSJ1341.9-24 نمونه ای نادر و منحصر به فرد است زیرا در زمانی که دنیای هستی بسیار جوان تر بود، ساکن و آرام بود در صورتی که کهکشان ها در آن زمان بسیار فعال بودند و در حال فرم دهی و شکل دهی ستارگان خود بودند.

هر چند که شبیه به همین بزرگنمایی ها قبلا هم انجام شده است اما این کشف جدید یک رکورد در بزرگنمایی  از اجرام پس زمینه یک کهکشان ساکن است که نمونه ای نادر است و بر خلاف کهکشان راه شیری ما، ستاره های جدیدی در ابرهای غول آسای سرد گازی ایجاد نمی‌کند.

هارالد ابلینگ، مدیر ارشد تیم توضیح می‌دهد: «ما در یافتن خوشه های بسیار بزرگ که به عنوان تلسکوپ های طبیعی عمل می کنند تخصص داریم و در حال حاضر موارد هیجان انگیز بسیار زیادی را درباره لنزهای گرانشی کشف کرده‌ایم. این کشف بزرگ با عنوان بزرگنمایی عظیم توسط کهکشان eMACSJ1341 ارائه شده است و به ما این امکان را می دهد تا مطالعاتی دقیق بر کهکشان های نادر این چنینی انجام دهیم.»

نقطه نهايي تکامل کهکشان نشان می دهد که کهکشان های ساکن در تمام جهان وجود دارند.

مایکل استکمن عضو دانشگاه کپنهاگ و خبره در تکامل کهکشان ها می­گوید: «هر چقدر به کهکشان های دورتر نگاه کنیم، در واقع در حال مشاهده ی زمان گذشته هستیم، بنابراین ما کهکشان هایی را می بینیم که جوان تر هستند و هنوز از ذخیره گازشان استفاده نکرده­اند. درک اینکه چرا این کهکشان قبل از تشکیل ستاره ها متوقف شده است، ممکن است سرنخ های حیاتی درباره فرایندهای نحوه تکامل کهکشان ها بدهد.»

مشاهدات و بررسی روی کهکشان eMACSJ1341-QG1 با استفاده از تلسکوپ ها، در شیلی و مائونکا در حال پیشرفت است و ادامه دارد و جزئیات آن در نشریات Astrophysical journal منتشر شده است.