Przełomowe odkrycie teleskopu Euclid: Idealny pierścień Einsteina potwierdza teorię względności

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) ogłosiła niedawno znaczące odkrycie dokonane przez teleskop Euclid. Podczas wstępnej fazy testowej we wrześniu 2023 roku, teleskop uchwycił niezwykle rzadkie zjawisko astronomiczne – niemal doskonały pierścień Einsteina. To odkrycie nie tylko potwierdza ogólną teorię względności Alberta Einsteina, ale także otwiera nowe perspektywy w badaniach nad ciemną materią i energią.

Pierścień Einsteina to efekt soczewkowania grawitacyjnego, przewidziany przez Einsteina w jego ogólnej teorii względności. Zjawisko to występuje, gdy masywny obiekt, taki jak galaktyka, zakrzywia przestrzeń wokół siebie na tyle, że światło pochodzące z jeszcze dalszej galaktyki ulega zniekształceniu, tworząc charakterystyczny pierścień świetlny wokół obiektu na pierwszym planie. Aby taki pierścień powstał, konieczne jest niemal idealne wyrównanie obu galaktyk względem obserwatora na Ziemi.

W tym konkretnym przypadku, teleskop Euclid zaobserwował pierścień Einsteina wokół galaktyki NGC 6505, położonej około 590 milionów lat świetlnych od Ziemi. Co ciekawe, światło tworzące ten pierścień pochodzi z jeszcze bardziej odległej galaktyki, znajdującej się w odległości 4,42 miliarda lat świetlnych. Jej światło zostało zakrzywione przez grawitację NGC 6505, tworząc spektakularny, niemal idealny pierścień świetlny. To odkrycie jest o tyle niezwykłe, że galaktyka NGC 6505 była znana astronomom od 1884 roku, jednak dopiero teraz, dzięki zaawansowanym instrumentom Euclida, udało się dostrzec otaczający ją pierścień Einsteina.  

Odkrycie to ma ogromne znaczenie dla nauki. Pierścienie Einsteina są nie tylko potwierdzeniem teorii względności, ale także stanowią cenne narzędzie do badania masy i rozkładu ciemnej materii w galaktykach. Analizując takie zjawiska, naukowcy mogą precyzyjniej określić masę galaktyk soczewkujących oraz zbadać właściwości odległych galaktyk tła, które w normalnych warunkach byłyby niewidoczne. W tym przypadku, dzięki analizie pierścienia Einsteina, oszacowano, że około 11% masy galaktyki NGC 6505 stanowi ciemna materia.  

Misja teleskopu Euclid, rozpoczęta w lipcu 2023 roku, ma na celu mapowanie ponad jednej trzeciej nieba i obserwację miliardów galaktyk sięgających aż 10 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Dzięki tym obserwacjom naukowcy planują stworzyć najdokładniejszą trójwymiarową mapę wszechświata, co pozwoli na lepsze zrozumienie jego struktury oraz dynamiki. Oczekuje się, że Euclid odkryje około 100 000 przypadków silnego soczewkowania grawitacyjnego, takich jak zaobserwowany pierścień Einsteina.  

Odkrycie to podkreśla również potencjał teleskopu Euclid w dokonywaniu przełomowych obserwacji. Fakt, że pierścień Einsteina został zaobserwowany w dobrze znanej galaktyce, której istnienie było znane od ponad wieku, świadczy o niezwykłej czułości i precyzji instrumentów Euclida. Jak zauważyła Valeria Pettorino, naukowiec projektu Euclid: “To pokazuje, jak potężny jest Euclid, odkrywając nowe rzeczy nawet w miejscach, które myśleliśmy, że dobrze znamy.”  

W przyszłości teleskop Euclid będzie kontynuował swoje obserwacje, dostarczając naukowcom bezprecedensowej ilości danych na temat struktury i ewolucji wszechświata. Dzięki tym informacjom możliwe będzie lepsze zrozumienie roli ciemnej materii i energii w kształtowaniu kosmosu oraz dalsze testowanie fundamentalnych teorii fizycznych, takich jak ogólna teoria względności.