Σύμφωνα με τη Γενική θεωρία της Σχετικότητας του Einstein, η βαρύτητα οφείλεται στην καμπύλωση του χωροχρόνου, η οποία προκαλείται από την περιεχόμενη στον χωρόχρονο μάζα και ενέργεια. Τα ουράνια σώματα πολύ μεγάλης μάζας, όπως τα σμήνη γαλαξιών, προκαλούν τον χωροχρόνο με αποτέλεσμα να λειτουργούν ως βαρυτικοί φακοί. Όταν το φως από μια μακρινή πηγή διέρχεται από έναν τέτοιο βαρυτικό φακό, η διαδρομή του καμπυλώνεται. Επομένως, η τελική εικόνα της μακρινής πηγής μπορεί να παραμορφωθεί με διάφορους τρόπους, και σε ορισμένες περιπτώσεις ενδέχεται να δημιουργηθούν πολλαπλά είδωλα. Η βαρυτική εστίαση, όπως ονομάζεται το εν λόγω φαινόμενο, λειτουργεί σαν φυσικό τηλεσκόπιο δημιουργώντας μεγεθυμένες εικόνες των πηγών. Αυτό μπορεί να αξιοποιηθεί ώστε να παρατηρήσουμε αντικείμενα τα οποία διαφορετικά θα ήταν πολύ μακριά και πολύ αμυδρά για να τα δούμε.
Βίντεο: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Luis Calçada (ESO)
Πρόσφατα, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST) παρατήρησε με το όργανο MIRI, που λειτουργεί στο μέσο υπέρυθρο του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ένα από τα πιο έντονα φαινόμενα βαρυτικής εστίασης σε κβάζαρ. Όπως είναι γνωστό, τα κβάζαρ είναι τα φωτεινότερα αντικείμενα στο σύμπαν, και άρα είναι ορατά ακόμη και σε αποστάσεις δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Ωστόσο, εάν ανάμεσα στον παρατηρητή και το κβάζαρ παρεμβάλλεται ένας βαρυτικός φακός, τότε η τελική εικόνα της πηγής θα μεγεθυνθεί, βοηθώντας την πιο λεπτομερή μελέτη της. Στην προκειμένη περίπτωση, η διαδρομή του φωτός από το κβάζαρ RX J1131-1231, καμπυλώθηκε λόγω αλληλεπίδρασης με έναν ελλειπτικό γαλαξία και έδωσε πολλαπλά είδωλα. Συνεπώς, το JWST κατέγραψε τέσσερις φορές σε μία εικόνα το κβάζαρ! Στην ίδια εικόνα, ο γαλαξίας που φιλοξενεί το RX J1131-1231 φαίνεται σαν ένας αμυδρός δακτύλιος, στο κέντρο του οποίου παρατηρείται και ο γαλαξίας που έδρασε ως βαρυτικός φακός.
Εικόνα: ESA/Webb, NASA & CSA, A. Nierenberg
Οι νέες παρατηρήσεις του JWST θα χρησιμοποιηθούν για την πιο λεπτομερή μελέτη του κβάζαρ RX J1131-1231, χωρίς όμως αυτός να είναι ο μοναδικός στόχος των νέων δεδομένων. Πιο συγκεκριμένα, στην καρδιά του RX J1131-1231 υπάρχει μία υπερμεγέθης μελανή οπή, που περιστρέφεται με ταχύτητα μεγαλύτερη από τη μισή ταχύτητα του φωτός. Η εκμετάλλευση της βαρυτικής εστίασης, μπορεί να συμβάλει και στην καλύτερη κατανόηση της ιστορίας και της προέλευσης της μελανής οπής. Τέλος, η σκοτεινή ύλη θεωρείται πως είναι υπεύθυνη για ένα μεγάλο μέρος βαρυτικών επιδράσεων που ασκούν οι γαλαξίες. Επομένως, παρατηρήσεις σαν την πρόσφατη του JWST, μπορεί να βοηθήσουν και σε μελέτες που αφορούν τη σκοτεινή ύλη.
Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα κβάζαρ μπορείτε να βρείτε στο βίντεο: Κβάζαρ: Τα πιο φωτεινά αντικείμενα του σύμπαντος
