Einsteini rist — gravitatsioonilise läätsega kvasar Q2237+0305
Einsteini rist — gravitatsioonilise läätsega kvasar Q2237+0305: neljakordne kvasari pilt 8 miljardit a.v., vaatlusnõuanded ja teaduslik selgitus amatööridele ja teadlastele.
Einsteini rist (inglise keeles "Einstein Cross") on tuntud gravitatsioonilise läätsestumise näide: kauge kvasari Q2237+0305 kujutised on maapinnalt vaadeldes jagunenud neljaks eraldiseisvaks pildiks, mis paiknevad tihedalt ühe esiplaanil oleva galaktika ümber. Kvasaar ise asub ligikaudu 8 000 000 000 valgusaasta (≈ 2 500 000 000 parseki) kaugusel, vastavalt tema punnihkele z ≈ 1,695. Esiplaanil olev läätsedega galaktika, tuntud kui Huchra läätse või ZW 2237+030, on vaid mõnisada miljonit valgusaastat eemal (ligikaudu 400 miljonit valgusaastat), mis tähendab, et tema mass kõigutab ja koondab kvasarilt tulevat valgust ning tekitab neli eraldi kujutist.
Struktuur ja omadused
Neljast pildist moodustuv mustrit meenutab risti, seetõttu ka eestikeelne nimetus. Kujutiste vahekaugused on väga väikesed, ainult umbes üks kaaresekund (≈ 1"), mistõttu on selle võrdlemisi kompaktsed ja sümmeetrilised konfiguratsioon kergesti eristatav kõrgresolutsioonsete piltide — nt Hubble Space Telescope — abil. Kvasari eri pildid tähistatakse tavaliselt tähtedega A, B, C ja D.
Miks see on tähtis
- Gravitatsiooniline läätsestumine: Einsteini rist on klassikaline näide tugevast läätsestumisest, kus galaktika massi ja keskse tüve mõjul tekivad mitu kujutist.
- Mikroläätse efektid: Läätse galaktika täheosised põhjustavad kvasari kujutiste heleduse kõikumisi (mikroläätse), mis võimaldab uurida nii läätsegalaktika tähesüsteemi kui ka kvasari sisemist struktuuri (nt akretsiooniketas suurusel vaid mikro- ja milliarcsekundites).
- Ajalised nihked: kuna valgusvõtted läbib erinevaid teid läätse sees, võivad kujutiste valguskurvid olla veidi nihkes; Einsteini risti puhul on need nihked väga väikesed (tunnid–päevad), mis teeb mikroläätse muutuste jälgimise tõhusaks.
Avastamine ja jälgimine
Einsteini risti avastasid ja kirjeldasid 1980ndatel Huchra jt. see on olnud pideva jälgimise objekt: professionaalsed vaatlused (nt OGLE, GLITP ja teised projektid) mõõdavad kujutiste heleduse muutusi ja pakuvad väärtuslikku infot nii läätsest kui kvasarist. Suure ruumiresolutsiooniga pildid on näidanud läätsedega galaktika ümbruse detaile ja kvasari kujutiste täpset asukohta galaktika keskme suhtes.
Vaadeldavus harrastusastronoomidele
Harrastusastronoomid saavad Einsteini risti püüda, kuid selleks on vajalikud head tingimused ja võimsam aparatuur. Üldised soovitused:
- Teleskoop: soovitatavalt suur peegel (≈ 18 tolli / 0,45 m või suurem) ja hea jälgitavus.
- Vaatetingimused: väga pime taevas ja hea nägemine (seeing) aitavad eraldada kvasari kujutisi galaktika heledusest.
- Kaamerad: pildistamine pikemate integreerimisaegade ja mitme pildi pinu abil parandab signaali-kohin suhet; see aitab tuvastada eraldiseisvaid punkte galaktika centroidi ümber.
Kuigi harrastusaparatuuriga saab sageli näha vähemalt osa ristist kui rohkem valgust koguda, annavad professionaalsed ja satelliitvaatlused (nt HST) kõige detailsema pildi ja võimaldavad mõõta heleduse kõikumisi ja mikroläätse efekte.
Kokkuvõte
Einsteini rist Q2237+0305 on üks tuntumaid ja teaduslikult viljakamaid näiteid gravitatsioonilisest läätsestumisest: kauge kvasari kujutised ilmuvad neljana otse esiplaanil oleva Huchra läätse ehk ZW 2237+030 galaktika ümber. Selle süsteemi jälgimine aitab mõista nii läätsestavaid massijaotusi kui ka kvasarite sisemist struktuuri ning on oluline näide üldrelatiivsuse ja astrofüüsika praktikas rakenduvast nähtusest.
Einsteini rist
Küsimused ja vastused
K: Mis on Einsteini rist?
V: Einsteini rist on 8 000 000 000 valgusaasta kaugusel asuva kvasari kujutis.
K: Kui kaugel on läätsedega galaktika ZW 2237+030 Maast?
V: ZW 2237+030, läätsedega galaktika, on Maast vaid 400 miljoni valgusaasta kaugusel.
K: Mitu pilti samast kaugest kvasaarist ilmub tugeva gravitatsioonilise läätse tõttu esiplaanil oleva galaktika ümber?
V: Tugeva gravitatsioonilise läätse tõttu ilmub esiplaanil oleva galaktika ümber neli pilti samast kaugest kvasaarist.
K: Miks vajavad amatöörastronoomid Einsteini risti nägemiseks äärmiselt pimedat taevast ja suuri teleskooppeegleid?
V: Amatöörastronoomid vajavad Einsteini risti nägemiseks äärmiselt pimedat taevast ja suuri teleskooppeegleid läbimõõduga 18 tolli või rohkem, sest see asub 8 miljardi valgusaasta kaugusel.
K: Milline on kvasari punnihke tähendus?
V: Kvasari punnihe määrab, et ta asub Maast umbes 8 miljardi valgusaasta kaugusel.
K: Mis on läätsedega galaktika nimi?
V: Läätsega galaktika nimi on ZW 2237+030, mida tuntakse ka Huchra läätsena.
K: Mitme parseki kaugusel on Einsteini rist?
V: Einsteini rist on 2 500 000 000 parseki kaugusel.
Otsige