Az Európai Űrügynökség (ESA) Euclid űrteleszkópja az Univerzum eddigi legnagyobb térképének elkészítésén dolgozik 2023. július elsejei kilövése óta.

A korai adatok tesztelése közben, az Euclid űrtávcső segítségével, a tudósok egy úgynevezett Einstein-gyűrűre lettek figyelmesek, amely a gravitációs lencsehatás egyik leglátványosabb példája. A ritka jelenség egy közeli és egy távoli galaxis szinte tökéletes átfedésekor figyelhető meg. Különlegességét az adja, hogy kozmikus szomszédságunkban található. Az Einstein-gyűrűk tanulmányozásával a kutatók következtetni tudnak a lencséző galaxis tömegére. Például a más módszerekkel nehezen tanulmányozható sötét anyagot is vizsgálni tudják, ezáltal a Világegyetem fejlődéséről szerezhetnek fontos új ismereteket.

A Euclid projektben a HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpontjának kutatói is részt vesznek a Magyar Tudományos Akadémia (MTA) Lendület programjának támogatásával. Kovács András a HUN-REN CSFK tudományos munkatársa, az Euclid Hungary csapatának szakmai koordinátora elmondta, hogy szakterületük a galaxisok kozmikus hálójának statisztikus vizsgálata. De a konzorciumon belül közösségi tudományos programok szervezésében is tevékeny részt vállalnak, lehetőséget teremtve, nem csak kutatók, hanem önkéntesek általi, további izgalmas felfedezések számára.

Az Euclid hatéves küldetésének célja, hogy feltárja a sötét Univerzum titkait.

Mielőtt azonban megkezdhette volna megfigyeléseit, a tudósoknak és mérnököknek ellenőrizniük kellett, hogy minden műszer megfelelően működik-e. Ebben a korai tesztelési szakaszban az Euclid néhány képet küldött vissza a Földre még 2023 szeptemberében. Bár ezek a képek szándékosan életlenek voltak, az egyik homályos felvételen az Euclid tudósa, Bruno Altieri valami különlegeset vett észre, és úgy döntött, hogy közelebbről is megvizsgálja. A további felvételek révén az adott területről, egy tökéletes Einstein-gyűrű bontakozott ki.

Az Einstein-gyűrű, amely egy rendkívül ritka jelenség, nem is volt olyan messze tőlünk: egy közeli galaxisban rejtőzött. Az NGC 6505 nevű galaxis körülbelül 590 millió fényévre található a Földtől – ami kozmikus léptékben mérve „csupán egy karnyújtásnyira” van. Mégis, most először sikerült észlelni a központja körüli fénygyűrűt, hála az Euclid nagy felbontású műszereinek.

A gyűrűt nem maga az előtérben lévő galaxis bocsátja ki, hanem egy még távolabbi, fényesebb galaxis fénye alkotja.

Ez a név nélküli, korábban még soha nem észlelt háttér galaxis 4,42 milliárd fényévnyire található, és a fényét az előtérben lévő galaxis gravitációja torzította el, mielőtt elérte volna a Földet. Conor O’Riordan, a németországi Max Planck Asztrofizikai Intézet kutatója szerint az Einstein-gyűrű az erős gravitációs lencsézés egyik példája. Minden erős gravitációs lencse különleges, mert rendkívül ritka és tudományos szempontból is rendkívül hasznos. Ez a konkrét gyűrű pedig azért is kiemelkedően érdekes, mert nagyon közel van a Földhöz, és az elrendeződése rendkívül látványos.

Albert Einstein általános relativitáselmélete megjósolta, hogy a fény elhajlik az űrben található objektumok körül, hasonlóan ahhoz, ahogyan egy lencse fókuszálja a fényt. Ez a gravitációs lencsézés annál erősebb, minél nagyobb tömegű az objektum – például egy galaxis vagy galaxishalmaz. Ennek köszönhetően néha olyan távoli galaxisok fényét is láthatjuk, amelyeket egyébként eltakarnának más égitestek.

Ha az átfedés szinte tökéletes, akkor a távoli háttérgalaxis fénye úgy hajlik meg, hogy egy látványos gyűrűt alkot az előtérben lévő objektum körül.

Ezek az Einstein-gyűrűk igazi tudományos kincsesbányák.

A gravitációs hatásaik tanulmányozása segíthet megérteni az Univerzum tágulását. Kimutathatja a láthatatlan sötét anyag és sötét energia hatásait, valamint betekintést nyújthat a háttérben lévő forrásba, amelynek fénye a köztes sötét anyag miatt hajlik meg.

Az Euclid űrtávcső többet fog elárulni a gravitáció szerepéről, valamint a sötét energia és a sötét anyag természetéről, mint amit eddig tudtunk. A teleszkóp az égbolt több mint egyharmadát térképezi fel, és akár 10 milliárd fényévre lévő galaxisokat is megfigyelhet. Becslések szerint körülbelül 100 000 Einstein-gyűrűt fog találni, de egy ennyire látványos és ennyire közeli gyűrű felfedezése egészen elképesztő. Eddig kevesebb, mint 1000 erős gravitációs lencsét ismertünk, és ezek közül is csak nagyon keveset sikerült nagy felbontásban megörökíteni.

Bár ez az Einstein-gyűrű lenyűgöző, az Euclid fő célja az úgynevezett gyenge gravitációs lencsézés finomabb hatásainak vizsgálata. Ebben az esetben a háttérgalaxisok csupán enyhén tűnnek eltorzultnak vagy elmozdultnak, és ennek az apró lencsehatásnak a statisztikus kimutatásához a tudósoknak legalább egymilliárd galaxist kell elemezniük. Az Euclid 2024. február 14-én kezdte meg az égbolt részletes feltérképezését. Fokozatosan fogja megalkotni az Univerzum eddigi legátfogóbb 3D térképét.