NASA’nın Hubble, yerçekimsel merceklerle Roma’nın yolunu çiziyor

Geniş çubuklu sarmal gökada bu görüntüdeki noktayı işaret ediyor, ancak asıl hazine sağ alt köşedeki yerçekimsel mercektir; burada arka plandaki uzak bir gökada, daha yakın bir gökadanın kütleçekimi tarafından büyütülmekte ve çarpıtılmaktadır.

Bu gözlem, yeni Nancy Grace Roman Uzay Teleskobu ile araştırmaya hazırlık amacıyla NASA’nın Hubble Uzay Teleskobu tarafından çekilen çok sayıda yerçekimsel merceklenme görüntülerinden biridir.

Yerçekimsel merceklenme, galaksi gibi ön plandaki bir nesnenin kütlesi uzay-zamanı bükerek ışığın bükülmesine ve uzaydaki dev bir merceğe benzer şekilde ışık nesnenin etrafından geçerken görüntülerin bozulmasına ve büyütülmesine neden olduğunda meydana gelir. Bunun gibi mercekler, ön plandaki ve arka plandaki galaksiler arasında hassas bir şans hizalaması meydana geldiğinde, arka plandaki galaksiden gelen ışığın ön plandaki galaksinin etrafında kıvrılmasına neden olduğunda ortaya çıkar.

Bu görüntüde yerçekimsel mercek, ön plandaki yaklaşık 4,5 milyar ışıkyılı uzaklıktaki eliptik bir galaksiyi ön plana çıkarıyor. Bu, şu anda bu galaksiden gördüğümüz ışığın bize doğru ilk kez güneş sistemimiz henüz oluşurken başlamış olacağı anlamına geliyor. Arka plandaki galaksi yaklaşık 8 milyar ışıkyılı uzaklıkta, yani neredeyse iki katı uzaklıkta. Bir çift yay gibi görünüyor; biri büyük ve ön plandaki galaksinin sol üst tarafında oldukça dikkat çekici, diğeri ise sağ alt taraftaki aynı arka plan galaksisinin çok daha küçük, ters çevrilmiş görüntüsü. Bu konfigürasyona yay-karşı yay çifti denir.

Ön plandaki galaksi ne kadar büyükse, kütleçekim merceği de o kadar güçlü olur ve ışığı o kadar önemli ölçüde büker. Araştırmacılar, arka plandaki galaksinin distorsiyonunu inceleyerek, ön plandaki galaksinin ne kadar kütle içerdiğini belirleyebilirler. Bu, evrendeki kütlenin çoğunluğunu oluşturan gizemli, görünmez madde olan karanlık maddenin araştırılmasında rol oynuyor. Görünür madde, arka plandaki galaksideki bozulmanın seviyesini açıklamak için yeterli değil; bu da araştırmacıların hem ön plandaki galaksinin kütlesini hem de ne kadar karanlık madde içerdiğini hesaplamasına olanak tanıyor.

Bu görüntüdeki nesnelerin neredeyse tamamı, ön plandaki birkaç dağınık yıldız dışında galaksilerdir. Bu görüntüdeki çubuklu sarmal gökada (kolları merkezindeki yıldızlardan oluşan bir çubuktan uzandığı için bu adı almıştır) yaklaşık olarak gökbilimcilerin çubuklu sarmal olduğunu düşündüğü kendi Samanyolu gökadamızın boyutundadır. Büyük sarmalın solundaki küçük sarmal, Samanyolu’nun yörüngesinde bulunan Büyük ve Küçük Macellan Bulutlarına benzeyen bir uydu gökada olabilir.

Hubble, evreni öncelikle görünür ve morötesi ışıkla ve bir miktar kızılötesi kapsama alanıyla görüyor; Roman ise esas olarak kızılötesi dalga boylarını ve bir miktar görünür ışığı görüyor. Hubble, tek tek nesnelerin yüksek çözünürlüklü görüntülerini sağlayabilirken, Roman, panoramalara olanak sağlayan çok daha geniş bir görüş alanına sahiptir.

Bunun gibi görüntüler, Hubble ve Roman’ın kozmosun daha da kapsamlı bir resmini oluşturmak için birlikte nasıl çalışacaklarına dair bir fikir veriyor. Bu, Hubble tarafından çekilen pek çok yerçekimsel mercek görüntüsünden sadece bir tanesi. Gökbilimciler bunları, ön plandaki galaksilerdeki karanlık madde hakkında daha fazla bilgi edinmek ve gelecekteki Roma gözlemlerine zemin hazırlamak amacıyla yerçekimsel çarpıklıkları analiz etmek için kullanacaklar.

Hubble bu yerçekimsel mercekleri birer birer görüntüleyebiliyorken, Roman’ın geniş gökyüzü görüşü bu merceklerin daha büyük bir örneğini sağlayacak. Gökbilimciler, karanlık maddenin neden olduğu bozulmaları daha iyi analiz etmek amacıyla bir bilgisayar modeli oluşturmak için Hubble’ın keskin görüntülerini kullanıyor. Bu araç, gökbilimcilerin Roman’ın büyük görüntülerini analiz etmelerine yardımcı olacak. Hubble ayrıca Roman’ın tespit ettiği ilginç mercekleri de takip edecek.