Благодаря природным линзам, существующим во Вселенной, мы имеем возможность иногда заглянуть очень глубоко в космос и увидеть увеличенные изображения некоторых отдаленных объектов — галактик и квазаров. Правда, обычно не в фокусе…

Один из наиболее выразительных примеров этому — снимок телескопа «Хаббл», на котором изображена ярчайшая линзированная галактика из известных, RCSGA 032727-132609.

гравитационная линза

Скопление галактик RCS2 032727-132623, выступающее в роли линзы космических масштабов. Эта фотография в натуральных цветах получена с помощью телескопа «Хаббл» в марте 2011 года. Фото: NASA, ESA, J. Rigby (NASA Goddard Space Flight Center), K. Sharon (Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago), and M. Gladders and E. Wuyts (University of Chicago)

Галактика RCS2 032727-132623 примерно втрое ярче типичных линзированных галактик. Вытянутой и плавно изогнутой почти на 90° галактики, конечно, не существует, однако в данном случае мы лицезреем искаженное изображение очень далекой (расстояние до нее 10 миллиардов световых лет) звездной системы, которая на самом деле находится точно в центре изображения. Но в этом месте мы видим скопление галактик, предстающих перед нами как желтые пятнышки света. Скопление это, известное как RCS2 032727-132623, находится вдвое ближе к нам, чем линзированная галактика, на расстоянии «всего» в 5 миллиардов св. лет. Гигантская гравитация скопления заставляет световые лучи, идущие от далекой галактики, огибать его. При этом яркость и размеры далекой галактики значительно увеличиваются, а сама галактика «размазывается» по окружности радиусом в полмиллиона световых лет! До предела искаженная форма (эффект аналогичен кривым зеркалам) объясняется тем, что Земля находится не в фокусе увеличенного изображения: лучи сходятся вместе где-то «позади» нас.

Астрономы, исследующие эту колоссальную по своим размерам линзу, попробовали восстановить недеформированное изображение далекой галактики (в левом нижнем углу на рисунке ниже), то есть, как бы она выглядела в отсутствии находящегося перед нею скопления. Восстановленное изображение базируется на данных о распределении массы внутри скопления, которые были получены из наблюдений за искаженными изображениями галактики (заключены на рисунке в овалы).

Реконструкция далекой галактики, чье изображение искажено скоплением галактик, находящимся между нею и Землей. Маленький прямоугольник в центре — место фактического расположения «разорванной» галактики на небе. В овалах — разорванные изображения одной и той же галактики в 10 миллиардах лет от Земли. Фото: NASA, ESA, J. Rigby (NASA Goddard Space Flight Center), K. Sharon (Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago), and M. Gladders and E. Wuyts (University of Chicago)

На этом рисунке показано, как изображение галактики искажается и увеличивается под действием гравитационного поля галактик, находящихся перед ней. Фото: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)