Extremt avlägsna galaxer är vanligtvis för svaga för att ses, även med de största teleskopen. Men naturen har en lösning - gravitationell linser, förutspådd av Albert Einstein och observerad många gånger av astronomer. Nu, ett internationellt team av astronomer under ledning av Harald Ebeling från University of Hawaii har upptäckt en av de mest extrema förstoringsfallen genom gravitationslinser.

Med hjälp av Hubble rymdteleskop (HST) för att undersöka ett urval av enorma kluster av galaxer, laget hittade en avlägsen galax, eMACSJ1341-QG-1, som förstoras 30 gånger tack vare förvrängning av rymdtid som skapats av det massiva galaxklustret som kallas eMACSJ1341.9-2441.

Den underliggande fysiska effekten av gravitationslinser bekräftades först under solförmörkelsen 1919, och kan dramatiskt förstora bilder av avlägsna himmelska källor, förutsatt att ett tillräckligt massivt objekt ligger mellan bakgrundskällan och oss, observatörerna.

Galaxkluster, enorma koncentrationer av mörk materia och varm gas som omger hundratals eller tusentals enskilda galaxer, alla bundna av tyngdkraften, värderas av astronomer som kraftfulla "gravitationella linser". Genom att förstora galaxerna som ligger bakom dem, massiva kluster fungerar som naturliga teleskop som gör det möjligt för forskare att studera svaga och avlägsna källor som annars skulle vara utom räckhåll för även de mest kraftfulla konstgjorda teleskop.

"Den mycket stora förstoringen av denna bild ger oss en sällsynt möjlighet att undersöka stjärnpopulationerna i detta avlägsna objekt och, i sista hand, att rekonstruera dess oförvrängda form och egenskaper ", uppger teammedlem Johan Richard vid universitetet i Lyon, som utförde linsberäkningarna.

Även om liknande extrema förstoringar har observerats tidigare, upptäckten sätter ett nytt rekord för förstoring av en sällsynt "vilande" bakgrundsgalax - en som, till skillnad från vårt Vintergatan, bildar inte nya stjärnor i gigantiska moln av sval gas.

Teamledare Harald Ebeling förklarar, "Vi är specialiserade på att hitta extremt massiva kluster som fungerar som naturliga teleskop och har redan upptäckt många spännande fall av gravitationslinser. Denna upptäckt sticker dock ut, eftersom den enorma förstoring från eMACSJ1341 gör att vi i detalj kan studera en mycket sällsynt typ av galaxer. "

Representerar slutpunkten för galaxutvecklingen, vilande galaxer är vanliga i det lokala universum. "Dock, när vi tittar på mer avlägsna galaxer, vi ser också tillbaka i tiden, så vi ser föremål som är yngre och som ännu inte borde ha förbrukat sin gastillförsel, säger Mikkel Stockmann, en teammedlem från Köpenhamns universitet. och en expert på galaxutveckling. "Att förstå varför denna galax redan har slutat bilda stjärnor kan ge oss kritiska ledtrådar om de processer som styr hur galaxer utvecklas."

Uppföljningsobservationer av eMACSJ1341-QG1 pågår, använder teleskop i Chile och på Maunakea.

Detaljer om upptäckten publiceras i Astrofysiska tidskriftsbrev .