Euclid, teleskop Badan Antariksa Eropa yang kamera optiknya yang besar dirancang dan dibangun oleh tim internasional yang dipimpin oleh para peneliti UCL, telah menangkap fenomena langka yang dikenal sebagai cincin Einstein yang mengungkapkan warping ekstrem ruang yang disebabkan oleh gravitasi galaksi.
Cincin itu ternyata bersembunyi di galaksi yang tidak jauh. Galaksi, yang disebut NGC 6505, berjarak sekitar 590 juta tahun cahaya dari Bumi, sepelemparan batu dalam istilah kosmik. Tapi ini adalah pertama kalinya cincin cahaya yang mengelilingi pusatnya telah terdeteksi, berkat instrumen resolusi tinggi Euclid.
Cincin di sekitar galaksi latar depan terdiri dari cahaya dari galaksi terang yang lebih jauh. Galaksi latar belakang ini berjarak 4,42 miliar tahun cahaya, dan cahayanya telah terdistorsi oleh gravitasi dalam perjalanannya kepada kita. Galaksi yang jauh belum pernah diamati sebelumnya dan belum memiliki nama.
Profesor Mat Page, yang berbasis di UCL’s Mullard Space Science Laboratory, yang merupakan timah saat ini untuk kamera VIS (Light Light), mengatakan: “Para astronom telah membayangkan galaksi ini selama lebih dari 100 tahun, tetapi itu mengambil resolusi super-tinggi dari Euclid untuk mengungkapkan cincin Einstein yang menakjubkan ini.
“Gambar terbaik dari cincin itu berasal dari Kamera Vis Euclid, yang dibangun oleh konsorsium internasional yang dipimpin oleh UCL.”
Euclid meledakkan misi enam tahun untuk menjelajahi alam semesta gelap pada 1 Juli 2023. Sebelum pesawat ruang angkasa dapat memulai survei, tim ilmuwan dan insinyur di Bumi harus memastikan semuanya berfungsi dengan baik.
Selama fase pengujian awal ini, pada bulan September 2023, Euclid mengirim beberapa gambar kembali ke Bumi. Mereka sengaja tidak fokus, tetapi dalam satu gambar fuzzy Ilmuwan Arsip Euclid Bruno Altieri melihat sedikit fenomena yang sangat istimewa dan memutuskan untuk melihat lebih dekat.
Dia berkata: “Saya melihat data dari Euclid saat masuk. Bahkan dari pengamatan pertama itu, saya bisa melihatnya, tetapi setelah Euclid membuat lebih banyak pengamatan di daerah tersebut, kita bisa melihat cincin Einstein yang sempurna. Bagi saya, dengan a Minat seumur hidup pada lensing gravitasi, itu luar biasa. ”
DR Conor O’Riordan, yang berbasis di Max Planck Institute for Astrophysics, Jerman, dan penulis utama makalah ilmiah pertama yang menganalisis cincin itu, mengatakan: “Cincin Einstein adalah contoh dari lensing gravitasi yang kuat.
“Semua lensa yang kuat itu istimewa, karena mereka sangat langka, dan mereka sangat berguna secara ilmiah. Yang ini sangat istimewa, karena sangat dekat dengan Bumi dan penyelarasan membuatnya sangat indah.”
Teori relativitas umum Albert Einstein memprediksi bahwa cahaya akan membungkuk di sekitar objek di ruang angkasa, sehingga mereka memfokuskan cahaya seperti lensa raksasa. Efek lensing gravitasi ini lebih besar untuk objek yang lebih masif – galaksi dan kelompok galaksi. Itu berarti kita kadang -kadang bisa melihat cahaya dari galaksi jauh yang seharusnya disembunyikan.
Jika penyelarasannya tepat, cahaya dari sumber galaksi yang jauh menekuk untuk membentuk cincin spektakuler di sekitar objek latar depan. Cincin Einstein ini adalah laboratorium yang kaya bagi para ilmuwan. Mempelajari efek gravitasi mereka dapat membantu kita belajar tentang perluasan alam semesta, mendeteksi efek materi gelap yang tidak terlihat dan energi gelap, dan menyelidiki sumber latar belakang yang cahayanya ditekuk oleh materi gelap di antara kita dan sumbernya.
Valeria Pettorino, Ilmuwan Proyek Euclid ESA, mengatakan: “Saya merasa sangat menarik bahwa cincin ini diamati dalam galaksi terkenal, yang pertama kali ditemukan pada tahun 1884.
“Galaksi telah dikenal oleh para astronom sejak lama. Namun cincin ini tidak pernah diamati sebelumnya. Ini menunjukkan betapa kuatnya Euclid, menemukan hal -hal baru bahkan di tempat -tempat yang kami pikir kami kenal dengan baik. Penemuan ini sangat menggembirakan untuk masa depan dari misi Euclid dan menunjukkan kemampuannya yang fantastis. ”
Dengan mengeksplorasi bagaimana alam semesta telah berkembang dan terbentuk di atas sejarah kosmiknya, Euclid akan mengungkapkan lebih banyak tentang peran gravitasi dan sifat energi gelap dan materi gelap. Teleskop luar angkasa akan memetakan lebih dari sepertiga langit, mengamati miliaran galaksi hingga 10 miliar tahun cahaya.
Diharapkan untuk menemukan sekitar 100.000 lensa yang kuat, tetapi untuk menemukan satu yang sangat spektakuler – dan sangat dekat dengan rumah – sangat mencengangkan. Sampai sekarang, kurang dari 1.000 lensa kuat diketahui, dan bahkan lebih sedikit yang dicitrakan dengan resolusi tinggi.
Meskipun cincin Einstein ini menakjubkan, pekerjaan utama Euclid adalah mencari efek yang lebih halus dari lensing gravitasi yang lemah, di mana galaksi latar belakang hanya muncul sedikit diregangkan atau dipindahkan.
Untuk mendeteksi efek ini, para ilmuwan perlu menganalisis miliaran galaksi. Euclid memulai survei terperinci tentang langit pada 14 Februari 2024 dan secara bertahap menciptakan peta 3D alam semesta yang paling luas.
Vis Camera
Instrumen VIS (untuk terlihat) adalah kamera optik 609 megapiksel. Bidang pandangnya yang luas berarti bahwa, walaupun mengambil gambar yang hampir setajam teleskop ruang angkasa Hubble, itu mencakup area langit yang jauh lebih besar – yang menutupi area yang sama dalam satu hari seperti yang ditutupi Hubble selama 25 tahun. Setiap gambar akan membutuhkan 300 layar TV definisi tinggi untuk ditampilkan. Lebih dari enam tahun itu akan memungkinkan bentuk lebih dari 1,5 miliar galaksi diukur.
Kamera VIS adalah panci-Eropa struktur dan unit kalibrasi berasal dari Prancis, rana dari Swiss, dan unit pemrosesan dibangun di Italia. Elektronik inti, termasuk array 36 CCD (yang mengubah foton menjadi elektron), dibangun, diuji dan dikalibrasi di MSSL. Sebuah tim ahli MSSL juga mendukung pengoperasian instrumen VIS dalam penerbangan.
Selain itu, para peneliti di MSSL dan UCL Fisika & Astronomi terlibat dalam pemrosesan dan menganalisis data Euclid untuk melihat bagaimana perbandingannya dengan model matematika alam semesta.
- Dari atas: Gambar Euclid dari cincin Einstein yang cerah di sekitar Galaxy NGC 6505. Kredit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, pemrosesan gambar oleh J.-C. Cuillandre, G. Anselmi, T. li;
- Tengah: Tutup cincin Einstein di sekitar Galaxy NGC 6505. Kredit: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA, pemrosesan gambar oleh J.-C. Cuillandre, G. Anselmi, T. Li
- Bawah: Infografis menjelaskan bagaimana cincin Einstein terbentuk. Kredit: ESA.
Mark Greaves
E: M.Greaves [at] ucl.ac.uk
+44 (0) 20 3108 9485
- University College London, Gower Street, London, WC1E 6BT (0) 20 7679 2000
