Гравитационное линзирование наблюдается, когда массивная галактика или скопление галактик преломляет свет, испускаемый более отдаленными от Земли объектами. Такое выравнивание скоплений небесных тел позволяет учёным дополнительно увеличить образы далёких звёзд и галактик, используя этот эффект в качестве природной телескопии.

Тем не менее, образы объектов, чей свет прошёл через гравитационную линзу, проявляются для земного наблюдателя в несколько искажённом виде. В случае нового исследования галактика SDP.81 и её линза оказались выровнены столь редким образом, что свет от далёкого объекта предстал перед астрономами в виде почти идеального кольца.

Изначально SDP.81 была обнаружена космическим телескопом "Гершель" (Herschel Space Observatory). Учёные установили, что эта галактика отличается активным звездообразованием и располагается в 12 миллиардах световых лет от Земли, то есть она сформровалась, когда возраст Вселенной составлял всего 15% от сегодняшнего — 13,8 миллиарда лет. Что же касается галактики, выполняющей роль гравитационной линзы, то она удалена всего на 4 миллиарда световых лет от Земли.

"Гравитационное линзирование используется в астрономии для изучения очень далёких объектов молодой Вселенной, поскольку этот эффект позволяет увидеть намного больше, чем обычные наземные телескопы и космические обсерватории. Благодаря телескопам ALMA и необычному выравниванию космических объектов учёные теперь смогут восстановить истинный образ далёкой галактики", — рассказывает ведущий автор исследования Кэтрин Влахакис (Catherine Vlahakis), постоянный научный сотрудник обсерватории ALMA.

Новые снимки галактики SDP.81 были сделаны в октябре 2014 года в рамках тестирования возможностей новых телескопов с высокой разрешающей способностью. Повышенная чёткость космических снимков обеспечивается максимальным удалением друг от друга радиоантенн — почти на 15 километров.

Максимального разрешения снимков объекта SDP.81 в 23 угловых миллисекунды удалось достичь, наблюдая за ярким светом, излучаемым космической пылью в далёкой галактике. Эти изображения помогают определить структуру звёздной системы. Снимки с меньшим разрешением позволили также выявить слабые молекулярные подписи оксида углерода и воды, то есть поставили другую важную информацию о SDP.81.

Как рассказывается в пресс-релизе обсерватории, эта галактика является одним из пяти объектов, выбранных для наблюдений в режиме тестирования новых возможностей радиотелескопов. Также учёные исследуют протопланетный диск HL Tau, астероид Юнона, звезду Мира и квазар 3C138. Отчётный документ о кольце Эйнштейна будет опубликован в издании Astrophysical Journal Letters.

Animation of a Gravitational Lens Creating an Einstein Ring from NRAO Outreach on Vimeo.