La rara "croce di Einstein" deforma la luce di uno degli oggetti più luminosi dell'universo in questa straordinaria immagine

Einstein predisse l'esistenza di queste croci nel 1915. Ora vengono utilizzate per studiare le galassie distanti.

Gli astronomi hanno scoperto uno splendido e raro esempio di "croce di Einstein" che divide e amplifica la luce proveniente dalle profondità dell'universo.

Nell’immagine, una galassia ellittica in primo piano, a circa 6 miliardi di anni luce dalla Terra, ha deformato e quadrisezionato un fascio di luce brillante proveniente da una galassia di fondo a circa 11 miliardi di anni luce dal nostro pianeta.

Lo schema risultante, previsto per la prima volta da Albert Einstein nel 1915, mostra quattro macchie di luce blu circondate da un alone arancione attorno alla galassia in primo piano: una disposizione rara che gli astronomi studieranno per comprendere meglio l'universo.

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La luce di fondo probabilmente proviene da un quasar, una giovane galassia il cui buco nero supermassiccio al centro divora enormi quantità di materia ed emette abbastanza radiazioni da brillare più di un trilione di volte più luminoso delle stelle più luminose.

La teoria della relatività generale di Einstein descrive il modo in cui gli oggetti massicci deformano il tessuto dell'universo, chiamato spazio-tempo. La gravità, scoprì Einstein, non è prodotta da una forza invisibile; piuttosto, è semplicemente la nostra esperienza dello spazio-tempo che si curva e si distorce in presenza di materia ed energia.

Questo spazio curvo, a sua volta, stabilisce le regole su come si muovono l’energia e la materia. Anche se la luce viaggia in linea retta, anche la luce che si muove attraverso una regione altamente curva dello spazio-tempo, come lo spazio attorno a enormi galassie, viaggia in una curva, piegandosi attorno alla galassia e allargandosi in un alone.

L'aspetto di questo alone dipende dalla forza di gravità della galassia e dalla prospettiva dell'osservatore. In questo caso, la Terra, la galassia lente e il quasar si sono allineati per duplicare perfettamente la luce del quasar, disponendoli lungo il cosiddetto anello di Einstein.

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La lente è stata scoperta nel 2021 dallo strumento spettroscopico per l'energia oscura, che è collegato al telescopio dell'Osservatorio nazionale di Kitt Peak in Arizona. Dopo la scoperta della lente, gli astronomi hanno eseguito analisi di follow-up con il Multi-Unit Spectroscopic Explorer presso il Very Large Telescope in Cile, e hanno confermato di aver scoperto una croce di Einstein.

Gli astronomi hanno identificato centinaia di anelli di Einstein e non sono ricercati solo per le belle immagini che creano. Mentre gli anelli lavorano per ingrandire la luce che piegano, ricostruire le macchie di luce nelle loro forme originali pre-piegate può migliorare i dettagli che gli astronomi possono individuare in galassie molto distanti.

Inoltre, poiché la misura in cui la luce si piega dipende dalla forza del campo gravitazionale dell’oggetto che la piega, gli anelli di Einstein possono agire come una scala cosmica per misurare le masse delle galassie e dei buchi neri. Studiare la luce distante che si deforma attorno a questi anelli può persino aiutare gli scienziati a intravedere oggetti che altrimenti sarebbero troppo scuri per essere visti da soli, come buchi neri o esopianeti erranti.

La ricerca è stata accettata per la pubblicazione su The Astrophysical Journal Letters ed è disponibile sul database di prestampa arXiv.

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Ben Turner è uno scrittore dello staff con sede nel Regno Unito presso WordsSideKick.com. Si occupa di fisica e astronomia, oltre ad altri argomenti come la tecnologia e il cambiamento climatico. Si è laureato in fisica delle particelle all'University College di Londra prima di formarsi come giornalista. Quando non scrive, Ben ama leggere libri, suonare la chitarra e divertirsi con gli scacchi.

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