Einsteins kors: Gravitationel linse og kvasar ZW 2237+030 forklaret
Få forklaringen på Einsteins kors: hvordan gravitationel linse ZW 2237+030 skaber fire billeder af kvasaren, afstande, observationstips og astronomisk betydning.
Einsteins kors er det velkendte billede af en enkelt fjern kvasar, som ses som flere billeder på grund af en kraftig gravitationel linse. Kvasaren ligger i stor afstand fra Jorden — omtrent 8 milliarder lysår (ca. 2.500.000.000 parsecs) — og bliver afbildet fire gange omkring en nærliggende galakses centrum.
Den linsende galakse hedder ZW 2237+030 og kaldes også Huchras linse efter John Huchra, der identificerede systemet. Fire separate billeder af samme baggrundskilde danner mønsteret, som vi kender som Einsteins kors. Dette sker på grund af kraftig gravitationelle linsning, hvor tyngdekraften fra den forreste galakse bøjer lysstierne fra den fjerne kvasar, så vi ser flere forvrængede og forskudte udgaver af kilden.
Afstande og rødforskydning
Ifølge den målte rødforskydning ligger kvasaren i Einsteins kors i størrelsesordenen 8 milliarder lysår fra Jorden, mens den linsende galakse er meget tættere på — kun omkring 400 millioner lysår væk. Den store forskel i afstand gør, at galaksens tyngdefelt kan fungere som en effektiv linse for det fjerne kvase-lys.
Hvad man kan se og hvad det lærer os
- Udseende: De fire billeder ligger tæt omkring kernen af den linsende galakse og omtales ofte som komponenterne A, B, C og D. Den samlede udstrækning er kun af størrelsesordenen ét buesekund, så billedet fremstår meget kompakt i teleskoper.
- Mikrolinsning: Stjerner i den forgrundsgalakse kan yderligere forårsage små, hurtige lysstyrkevariationer i de enkelte billeder (mikrolinsning). Det gør Einsteins kors til et værdifuldt laboratorium for at studere både stjernemassen i den linsende galakse og den indre struktur i kvasarens lysudsendende områder.
- Tidsforskydninger: Lys fra de forskellige billeder følger lidt forskellige veje, så der kan være små tidsforskydninger i variationer fra kvasaren. I dette system er tidforskydningerne relativt korte, hvilket gør det muligt at overvåge ændringer over korte perioder.
Observation for amatører
Einsteins kors er et objekt, som også interesserer amatørastronomer. For at kunne skelne de fire individuelle billeder kræves dog:
- et stort teleskop (typisk spejl med diameter på omkring 18 tommer / ~45 cm eller større),
- meget mørk himmel og god sigt (seeing),
- lang eksponeringstid eller billedstakning for at få tilstrækkelig signal-til-støj.
Under optimale forhold kan man i amatørbilleder få et tydeligt indtryk af korset som en lille firfoldig struktur omkring en svag galaksekerne.
Betydning
Einsteins kors (ZW 2237+030) er et af de mest studerede linsesystemer, fordi den relativt nære linsende galakse og den fjernere kvasar giver gode muligheder for at undersøge både linseeffekter og indre egenskaber af kvasaren. Systemet viser direkte, hvordan Albert Einsteins generelle relativitetsteori omsættes til observerbare fænomener i universet.
Einstein's Cross
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er Einsteins kors?
A: Einsteins kors er et billede af en kvasar, der er 8.000.000.000 lysår væk.
Q: Hvor langt væk er ZW 2237+030, den linsende galakse, fra Jorden?
A: ZW 2237+030, linsegalaksen, er kun 400 millioner lysår væk fra Jorden.
Q: Hvor mange billeder af den samme fjerne kvasar vises omkring forgrundsgalaksen på grund af stærk gravitationslinse?
A: Fire billeder af den samme fjerne kvasar vises rundt om forgrundsgalaksen på grund af stærk gravitationslinse.
Q: Hvorfor har amatørastronomer brug for en ekstremt mørk himmel og store teleskopspejle for at se Einsteins kors?
A: Amatørastronomer har brug for en ekstremt mørk himmel og store teleskopspejle med en diameter på 18 tommer eller mere for at se Einsteins kors, fordi det befinder sig 8 milliarder lysår væk.
Q: Hvad er betydningen af kvasarens rødforskydning?
A: Kvasarens rødforskydning viser, at den befinder sig omkring 8 milliarder lysår væk fra Jorden.
Q: Hvad er navnet på linsegalaksen?
A: Navnet på linsegalaksen er ZW 2237+030, også kendt som Huchras linse.
Q: Hvor mange parsec er Einsteins kors væk?
A: Einsteins kors er 2.500.000.000 parsec væk.
Søge