Astronomlar, evrende çok nadir gerçekleştiği düşünülen bir olayda; mükemmel bir biçimde hizalanmış iki galaksinin bir bileşik mercek gibi davranarak uzaktaki bir kaynağın ışığını daha önce hiç görülmemiş bir biçimde büktüğünü gözlemlediler. Bu hizalanma, kaynaktan çıkan ışığın galaksilerin kütleçekimi etkisiyle zikzaklar çizerek Dünya’ya ulaşmasını sağlıyordu.
Einstein’ın genel görelilik teorisine göre; evrendeki kütlelerin çekimleri, uzay-zamanı bükerek ışığın izlediği yolu değiştirir. Bu etki özellikle devasa galaksiler ve kara delikler gibi büyük kütleli cisimlerde belirgin hale gelir. Bu kütleler kuvvetli çekimleri sayesinde doğal bir mercek işlevi görerek ışığın izlediği yolu “bükerler” ve uzayın derinliklerindeki cisimlerin görüntülerini çoğaltarak ya da bozarak bize gösterirler. Bu olgunun araştırılması bize ışığın ve kütleçekiminin doğasına dair ipuçları sunar.
Bir bileşik mercek, birden fazla basit mercekten oluşur ve her bir mercek diğerlerinin dağıttığı ışık ışınlarının tekrar bir araya gelmesini sağlar. Galaksiler tek başlarına basit mercek görevi görürken, birden fazla galaksi bir araya geldiğinde doğal bir bileşik mercek görevi görerek daha net bir görüntü ortaya çıkarabilirler. Uzmanlar yalnız başlarına bulunan galaksileri gözlemlediklerinde, bu basit mercek davranışının ortaya en fazla dört tane görüntü çıkarabileceği sonucuna vardılar.
2017’de J1721+8842 adlı sistemi inceleyen gökbilimciler de bunu gözlemlediklerini düşünmüşlerdi: arkasındaki bir kuasarın dört farklı görüntüsünü oluşturan bir galaksi. Bu keşfi takip eden iki yıl boyunca aynı sistemi gözlemleyen uzmanlar, taramalarında daha sönük olan yeni iki görüntü fark ettiler.
E/F: zikzak çizen görüntüler
E/F noktaların yakınındaki kızılımsı halka: keşfedilen 2. galaksi
Yeni bulgularını NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu’nun verileri ile birleştiren araştırmacılar; verilerinde gördükleri kızıl halkanın asıl kaynağını keşfettiler. Halkanın ışık kaynağının kuasar ile J1721+8842 arasında bir yerde olması gerektiğini, bunun da sistemde bulunan üçüncü bir nesnenin varlığına işaret olduğu sonucuna vararak bu durumun elde edilen verilerin önceki araştırmaları doğrular nitelikte olduğunu vurguladılar.
Işığın izlediği yolu bilgisayar modelleriyle inceleyen bilim insanlarına göre, ışığı mercekleyen galaksilerden biri kuasarın 10.2 milyar ışık yılı ötesinde bulunuyor. En sonunda gözlemledikleri bu görüntü şu şekilde ortaya çıkıyor: Kuasarın ışığı önce bu galaksi tarafından çoklanıyor ve büyütülüyor. Çoklanan görüntülerden ikisi diğer galaksiye yaklaştığı sırada zıt yöne saptırılıyor. Işığın yolu kuasar, yakınındaki galaksi ve sonrasında da diğer galaksi arasında zikzak çiziyor.
Çalışmayı yürüten araştırmacılar, bu sistemin incelenmesinin sadece etkileyici görüntüler sunmaktan daha büyük bir potansiyele sahip olduğunu düşünüyorlar. Işığın izlediği altı farklı yolun incelenmesi, gökbilimcilere evrenin genişleme hızını ifade eden ve tam değeri hakkında tartışmaların sürdüğü Hubble sabitini daha doğru bir şekilde hesaplama imkânı sunarak bilim insanlarına yeni araştırma alanlarını da beraberinde getiriyor.
Yazar: Suray Seçkin
Kaynaklar: phys.org science.org iflscience.com arxiv.org