Pan-STARRS-bild av kandidaten för fyrfaldig gravitationslins. De fyra bilderna av kvasaren är märkta A-D. Linsgalaxen är mycket svag och den upptäcktes först efter noggrann analys av bilden, dess position är markerad med ett x. Kredit:United States Naval Observatory (USNO)
Astronomer från United States Naval Observatory (USNO) i samarbete med kollegor från University of California, Davis, och Rutgers University har upptäckt den första fyrfaldiga gravitationslinskandidaten inom data från Panoramic Survey Telescope och Rapid
Response System (Pan-STARRS) som använder en kombination av all-sky undersökningsdata från USNO Robotic Astrometric Telescope (URAT) och Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE).
USNO doktorand George Nelson, som utförde en URAT-variabilitetsstudie av de ljusaste kvasarerna som identifierats av USNO-astronomer med hjälp av WISE-färger, upptäckte linsen medan han undersökte de optiska egenskaperna hos ett ljust kvasarprov. Uppsatsen som beskriver denna otroliga upptäckt har godkänts för publicering i
Astrofysisk tidskrift. Ett förtryck av tidningen finns på arxiv.org/abs/1705.08359. Ett dokument som bekräftar upptäckten av ett separat team av astronomer som använder Keck Cosmic Web Imager har skickats till Astrofysiska tidskriftsbrev . Ett förtryck av detta dokument finns på arxiv.org/abs/1707.05873.
Sedan upptäckten av den första gravitationslinsade kvasaren 1979, gravitationslinser har blivit kraftfulla sonder inom astrofysik och kosmologi. Eftersom de kräver en mycket specifik konfiguration mellan en bakgrundskvasar (en ljus, avlägset objekt som drivs av ett supermassivt svart hål) och en linsgalax i förgrunden, kvasarer med fyrdubbla linser är särskilt sällsynta. Faktiskt, Hittills finns det bara omkring tre dussin sådana föremål kända över hela himlen.
Gravitationslinser är en manifestation av gravitationens förmåga att böja ljus, vilket förutspåddes av Einsteins allmänna relativitetsteori 1915. Sedan dess har många experiment utförts för att testa denna teori med början på Sir Arthur Eddingtons observationer av ljusets böjning under en solförmörkelse 1919. När en galax fungerar som en gravitationslins till en bakgrund kvasar, den linsade kvasaren visas som dubbla eller fyrdubbla bilder, beroende på den relativa placeringen av linsen och källan. Linser är sällsynta eftersom de kräver att galaxen och kvasaren befinner sig inom några bågsekunder från varandra på himlen.
Gravitationslinser ligger i framkant av aktuell forskning inom kosmologi och astrofysik. Inom astrofysik, de har använts för att avslöja strukturen hos massiva galaxer, att studera hur supermassiva svarta hål relaterar till deras värdgalaxer, och för att få insikt i quasaraccretion-skivor samt deras svarta håls spinn. Inom kosmologi, de har bidragit till att mäta fördelningen av mörk materia runt galaxer och universums expansionshistoria.
Framtida radio, röntgen, Hubble rymdteleskop och adaptiv optik, avbildning, såväl som spektroskopiska studier, är redan planerade för att främja studiet av denna lins och bidra till grundläggande forskning.
