Mengapa beberapa gambar James Webb Space Telescope menunjukkan galaksi yang terdistorsi dan berulang?
Pada Juli 2022, itu dirilis Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) – Teleskop manusia paling kuat yang pernah dimasukkan ke luar angkasa – Dia menyerahkan foto pertamanya, gambar medan dalam yang berisi ribuan galaksi, banyak di antaranya terlihat seperti di awal alam semesta. Apa yang tidak diharapkan banyak orang adalah bagaimana beberapa galaksi bengkok dan aneh ini akan muncul.
Galaksi Salvador Dali yang terlihat seperti permen yang meleleh tidak mewakili seperti apa objek-objek ini di luar angkasa; Ini adalah ilusi dalam gambar JWST. Aspek menakjubkan lainnya dari gambar JWST, seperti Satu diambil dari superkluster RX J2129, Beberapa galaksi muncul di beberapa titik dalam gambar yang sama. Sekali lagi, ini adalah ilusi. Galaksi-galaksi ini sebenarnya tidak memiliki doppelgänger.
Bagaimana ini mungkin? Dua aspek berbeda dari gambar JWST ini adalah hasil dari fenomena yang sama, yang disebut pelensaan gravitasi. Diprediksi untuk pertama kalinya lebih dari 100 tahun yang lalu oleh Albert EinsteinPelensaan gravitasi telah menjadi alat penting bagi para astronom melalui karyakaca pembesar. Galaksi-galaksi yang terdistorsi dan berulang ini adalah contoh objek yang memiliki lensa gravitasi.
Terkait: Gambar James Webb Space Telescope: 12 pemandangan alam semesta kita yang menakjubkan (galeri)
Apa itu lensa gravitasi?
(Buka di tab baru)
Pelensaan gravitasi adalah fenomena yang diprediksi oleh teori Einstein Relativitas umumyang menunjukkan bahwa gravitasi Itu muncul dari pengaruh benda-benda bermassa pada jalinan ruang dan waktu, bersatu sebagai satu kesatuan yang disebut ruangwaktu.
Pikirkan papan karet elastis dengan bola dengan massa berbeda diletakkan di atasnya. Semakin besar massa bola, semakin banyak ia membungkus lembaran karet. Hal yang sama berlaku untuk benda-benda bermassa besar yang ditemukan dalam jalinan ruang-waktu: semakin besar massanya, semakin banyak benda ruang-waktu yang dibengkokkan, oleh hal-hal seperti galaksi dan gugus galaksi yang menyebabkan distorsi ruang-waktu yang parah. Efek ini menjadi sangat menarik saat cahaya dari objek latar belakang, seperti bintang atau galaksi, melewati lengkungan ini.
Terkait: James Webb Space Telescope mengamati kuda laut kosmik melalui pelensaan gravitasi (foto)
Cahaya bergerak dalam garis lurus, terlepas dari apakah ruang yang dilaluinya terdistorsi. Pembengkokan ruang dengan massa menyebabkan cahaya yang berasal dari sumber yang jauh “membungkuk”. Akibatnya, ketika cahaya menerpa Tanahitu membuat objek latar belakang tampak berada di tempat yang berbeda di langit.
Dalam situasi pelengkungan yang ekstrim, ketika objek antara Bumi dan sumber latar belakang sangat masif, cahaya mengambil jalur yang berbeda di sekitar objek, semuanya melengkung dengan derajat yang berbeda-beda. Ini mengubah panjang jalur yang ditempuh cahaya untuk mencapai kita ke berbagai derajat, dan dengan demikian waktu kedatangannya. Ini berarti objek yang dilensa dapat muncul di banyak titik dalam satu eksposur. Hal ini dapat memunculkan beberapa bentuk yang menarik, seperti salib, atau, dalam kasus lensa dengan simetri sempurna, sebuah cincin cahaya yang disebut “cincin Einstein”, semuanya terdiri dari iterasi berulang dari objek yang sama.
(Buka di tab baru)
Kluster galaksi memiliki bentuk yang “berantakan”, dengan kluster tidak memiliki distribusi terpusat, sehingga ketika mereka bertindak sebagai objek perantara atau pelensaan, pelensaan tidak sempurna, Menurut Badan Antariksa Eropa (Buka di tab baru). Hal ini menyebabkan objek berlensa tampak terdistorsi sebagai busur di sekitar gugus galaksi lenticular, seperti yang terlihat pada gambar medan dalam JWST.
Namun, benda-benda lenticular ini lebih dari sekadar keingintahuan visual. Pelensaan gravitasi dapat bermanfaat bagi para astronom dalam beberapa cara.
Lensa gravitasi tidak hanya mendistorsi cahaya dari objek latar belakang; Itu sebenarnya dapat memperkuat cahaya ini, sehingga meningkatkan cahaya yang sangat redup dari objek yang sangat jauh, seperti galaksi awal. Akibatnya, pelensaan gravitasi sangat penting untuk penyelidikan alam semesta awal oleh JWST.
Selain itu, pola yang dibuat objek lenticular saat cahaya melintas dapat mengungkapkan banyak hal tentang objek tersebut, NASA menjelaskan (Buka di tab baru). Misalnya, pelensaan gravitasi dapat mengungkap bagaimana materi didistribusikan di gugus galaksi dan galaksi.
Ikuti kami di Twitter @karyawan (Buka di tab baru) atau Facebook (Buka di tab baru).
Sumber tambahan
Jelajahi pelensaan gravitasi lebih detail dengan ini Sumber daya dari NASA (Buka di tab baru). Laboratorium Akselerator Nasional Fermi juga telah menghasilkan video demonstrasi pelensaan gravitasi yang bermanfaat Saluran YouTube Fermilab (Buka di tab baru).
indeks
Kelly, b. (2023, 28 Februari). Penglihatan rangkap tiga. ESA/Webb, NASA, dan CSA. https://esawebb.org/images/potm2302a/ (Buka di tab baru)
NASA. (2022, 30 September). lensa gravitasi. Situs Hubble. https://hubblesite.org/contents/articles/gravitational-lensing#:~:teks (Buka di tab baru)
“Pemikir jahat. Sarjana musik. Komunikator yang ramah hipster. Penggila bacon. Penggemar internet amatir. Introvert.”
