Космічний телескоп «Джеймс Вебб» відобразив найвіддаленішу гравітаційну лінзу
Кільце Ейнштейна - це рідкісний тип гравітаційно лінзованих об'єктів, який був передбачений теорією відносності Альберта Ейнштейна. Гравітаційне лінзування відбувається, коли гравітація масивного об'єкта, такого як скупчення галактик або чорної дірки, викривляє простір-час навколо себе і світло, що випромінюється більш далекими об'єктами, такими як галактики або наднові, що проходить через це викривлений простір-час, здається спостерігачеві .
Цей ефект «збільшує» об'єкт, який зазнає лінзування, аналогічно тому, як працює збільшувальне скло, дозволяючи астрономам вивчати далекі об'єкти більш детально, ніж зазвичай можливо. Більшість гравітаційно-лінзованих об'єктів формують дуги навколо об'єкта. Але "справжнє Кільце Ейнштейна" утворює повне коло навколо об'єкта.
У новому дослідженні астрономи описують повне кільце Ейнштейна, назване JWST-ER1, виявлене в рамках проекту COSMOS-Web — створення детальної карти більш ніж 500 000 галактик під час безперервних 200-годинних спостережень JWST.
JWST-ER1 складається з двох частин: JWST-ER1g — компактна галактика, що є лінзуючим об'єктом на передньому плані, і JWST-ER1r — світло більш далекої галактики, яке утворює кільце, що світиться. JWST-ER1g знаходиться на відстані близько 17 мільярдів світлових років від Землі, а JWST-ER1r знаходиться ще на 4 мільярди світлових років далі.
Завдяки повному кільцю JWST-ER1 дослідники розрахували масу галактики-лінзи, визначивши, наскільки вона спотворила простір-час навколо себе. Маса цієї галактики еквівалентна приблизно 650 мільярдам Сонців, що робить її надзвичайно щільною для свого розміру. Деяка частина цієї маси може пояснюватися темною матерією, але навіть у цьому випадку малоймовірно, що маси зірок вистачить, щоб пояснити решту галактики.
Раніше вже були виявлені галактики такого ж віку і з такою ж щільністю, що говорить про те, що ці давні зіркові фабрики мають щось спільне, що робить їх такими масивними. Одне пояснення полягає в тому, що ці галактики містять набагато більше темної матерії, ніж очікувалося, а інша теорія передбачає, що в них може бути більше зірок малої маси, ніж у молодих галактиках. Але з'ясування справжньої причини вченим потрібні додаткові спостереження і над ними.
Це не перше дійсне Кільце Ейнштейна, виявлене JWST. Досі найдальшим виявленим об'єктом було кільце на відстані близько 14,7 мільярдів світлових років. Вік самого Всесвіту оцінюється приблизно в 13,7 мільярдів років, але через його постійне розширення світло найдавніших об'єктів має пройти набагато більшу відстань, щоб досягти наших телескопів.