KOSMICZNE WYZWANIE
Krzyż Einsteina
Wersja oryginalna

Październik 2018
Phil Harrington (Tłumaczenie: Marcin Siudzinski, Astronoce.pl)



Zalecana apertura na ten miesiąc:
Ogromne teleskopy 15 cali (38 cm) i większe

W zeszłym miesiącu rzuciłem Ci wyzwanie będące sprawdzianem dla nieuzbrojonych oczu. W tym miesiącu mamy diametralnie coś innego: Krzyż Einsteina.

Tak twierdziła teoria Einsteina, ale jak można ją sprawdzić? Pobliskie najmasywniejsze znane wówczas obiekty, takie jak Słońce, były również bardzo jasne. Wszystko, co leżałoby za nimi, byłoby w porównaniu tak słabe, że pozostawałoby niewidoczne.

Sir Arthur Stanley Eddington, czołowy brytyjski astrofizyk tamtych czasów, wymyślił rozwiązanie: tak czy inaczej wykorzystać Słońce. Nie po prostu w jakikolwiek dzień, ale podczas fazy całkowitej zaćmienia Słońca, kiedy tarcza Księżyca całkowicie blokuje oślepiającą fotosferę. Nadchodzące zaćmienie 29 maja 1919 było idealne. Nie tylko z powodu niezwykle długiej fazy całkowitej, ale również dlatego, że Słońce miało znaleźć się na tle gromady gwiazd Hiady w Byku. W pobliżu Słońca byłoby mnóstwo gwiazd do sprawdzenia teorii Einsteina. Choć jego ekspedycja była zagrożona przez wszystko, od chmur i deszczu po chmury Pierwszej Wojny Światowej, obserwacje Eddingtona zarejestrowały obok Słońca gwiazdy, które w rzeczywistości powinny w danym czasie leżeć za jego krawędzią. Einstein miał rację: grawitacja może odkształcać światło.

Ten efekt odkształcenia znany jest dzisiaj jako soczewkowanie grawitacyjne. Zdjęcia wykonane zarówno za pomocą Teleskopu Kosmicznego Hubble'a, jak i wielu instrumentów na Ziemi, dobrze pokazują ten efekt, z widmowymi obrazami odległych kwazarów i galaktyk unoszącymi się za galaktykami pierwszego planu. Jednak zamiast tworzyć pojedynczy obraz odległego kwazara, soczewka grawitacyjna tworzy wiele obrazów. W zależności od kształtu soczewki grawitacyjnej (czyli wpływu grawitacyjnego na odległe światło), załamany obraz może być rozciągnięty i wygięty w różnego rodzaju dziwne krzywizny. Lub, jeśli galaktyka ustawiona byłaby idealnie w linii między kwazarem a Ziemią, zobaczylibyśmy symetryczny pierścień kwazarów.

Z estetycznego punktu widzenia, najbardziej idealną soczewką grawitacyjną jest Krzyż Einsteina, utworzony przez galaktykę PGC 69457 (skatalogowaną również jako CGCG 378-15) oraz kwazar QSO 2237+0305 w Pegazie. PGC 69457 znana jest również nieoficjalnie jako Soczewka Huchry, po swoim odkrywcy, Johnie Huchra, profesorze kosmologii Uniwersytetu Harvarda. Obecne szacunki stawiają tę małą, skądinąd mało widowiskową galaktykę spiralną w odległości 400 milionów lat świetlnych od nas. Kwazar czai się daleko z tyłu w niewiarygodnej odległości 8 miliardów lat świetlnych. Gdyby nie soczewkowanie grawitacyjne, kwazar pozostałby ukryty przez galaktykę, ponieważ oba obiekty leżą niemal idealnie w linii patrząc z Ziemi. Ale jest jak jest, Soczewka Huchry przełamuje pradawne światło kwazara na cztery osobne ścieżki, które prześlizgują się wokół galaktyki jak woda opływa kamień w strumieniu. Rezultatem końcowym jest nie jeden, a cztery widmowe obrazy QSO 2237+0305 otaczające jądro PGC 69457 tworząc praktycznie idealny wzór rombu.

Krzyż Einsteina leży na południe od "głowy" i "szyi" Pegaza oraz na zachód od Diademu Ryb. Aby go znaleźć, rozpocznij od gwiazdy Biham (theta Pegasi) i przesuń się 5° na południowy wschód do trójkąta utworzonego przez 34, 35 i 37 Pegasi. Przedłużenie pięciokrotne linii od 35 Peg do 37 Peg (2½°) dalej na południowy wschód doprowadzi Cię do pomarańczowej gwiazdy SAO 127671 o jasności 8 magnitudo. Centrując na niej, poszukaj gwiazdy 11 magnitudo 6' na północny wschód. Ta gwiazda bardzo przydaje się do oszacowania odległości, ponieważ Krzyż Einsteina znajduje się kolejne 6' dalej na północny wschód.

Chociaż Krzyż Einsteina oceniany jest na 15 magnitudo, widziałem go z trudnością przez mój 18-calowy reflektor z mojej podmiejskiej miejscówki obserwacyjnej (graniczna jasność dla gołego oka, NELM 5,0) wykorzystując metodę zerkania. Ale próbując jak tylko mogłem, nawet przy 411x podczas tych rzadkich momentów gdy seeing pozwalał na taką ekstrawagancję, wszystko co mogłem dostrzec to słaby, niemal gwiazdowy obiekt widoczny na powyższej interpretacji. Nigdy nie byłem w stanie oddzielić czterech obrazów kwazara od galaktyki; w zamian, cała piątka zlewała się w pojedynczy obiekt. Niektórzy obserwatorzy raportowali sukces dostrzeżenia jednego lub dwóch płatków podczas obserwacji przez duże apertury pod niewątpliwie lepszym niebem. Wysokie powiększenie, a zatem i stabilny seeing, są absolutnie niezbędne, ponieważ Krzyż ma rozmiar kątowy jedynie 1,6 sekundy łuku.

Pamiętaj by podzielić się swoimi rezultatami na forum!

Masz swój ulubiony obiekt-wyzwanie? Chciałbym usłyszeć o nim i o tym, jak poradziłeś sobie z tegomiesięcznym sprawdzianem. Skontaktuj się ze mną poprzez moją stronę internetową lub komentując ten e-artykuł na forum dyskusyjnym.

Do następnego miesiąca pamiętaj, połowa zabawy to dreszczyk emocji. Gra trwa!