Hubble chụp ảnh thấu kính hấp dẫn để nghiên cứu vật chất tối

Kính viễn vọng không gian Hubble của NASA đã chụp các bức ảnh thấu kính hấp dẫn. Hubble cũng đã thu được nhiều ảnh về hiện tượng này.

Thấu kính hấp dẫn xảy ra khi khối lượng ở tiền cảnh làm cong không-thời gian. Hiện tượng này đòi hỏi sự thẳng hàng tình cờ và chính xác giữa thiên hà tiền cảnh với thiên hà nền.

Thiên hà elip tiền cảnh cách khoảng 4,5 tỷ năm ánh sáng. Ánh sáng từ thiên hà này bắt đầu di chuyển khi hệ Mặt Trời còn đang hình thành. Thiên hà nền cách khoảng 8 tỷ năm ánh sáng.

Cặp cung đối là một cấu hình gồm các cung bị thấu kính. Thiên hà tiền cảnh có khối lượng lớn hơn sẽ tạo thấu kính hấp dẫn mạnh hơn, và nhà nghiên cứu có thể xác định khối lượng thiên hà tiền cảnh từ độ biến dạng của thiên hà nền.

Vật chất tối chiếm phần lớn khối lượng trong vũ trụ. Vật chất nhìn thấy không đủ để giải thích độ biến dạng của thiên hà nền.

Trong ảnh, hầu hết đối tượng là thiên hà, ngoại trừ một số sao tiền cảnh rải rác. Một thiên hà xoắn ốc có thanh lớn cỡ Ngân Hà, còn một xoắn ốc nhỏ có thể là thiên hà vệ tinh.

Hubble chủ yếu quan sát ánh sáng nhìn thấy và tử ngoại, kèm một phần hồng ngoại. Roman chủ yếu quan sát bước sóng hồng ngoại và một phần ánh sáng nhìn thấy.

Hubble cho ảnh độ phân giải cao về từng đối tượng và chỉ có thể quan sát từng thấu kính hấp dẫn một. Roman có trường nhìn rộng hơn, phù hợp với ảnh toàn cảnh.

Các nhà thiên văn đang dùng ảnh sắc nét của Hubble để xây dựng mô hình máy tính. Mô hình này sẽ giúp phân tích các ảnh lớn của Roman.

Độ biến dạng của thiên hà nền cho phép xác định khối lượng thiên hà tiền cảnh, trong khi vật chất nhìn thấy không đủ giải thích. Vì vật chất tối chiếm phần lớn khối lượng vũ trụ, các ảnh này là dữ liệu để phân tích thành phần đó.

Hubble cho ảnh chi tiết từng đối tượng, còn Roman có trường nhìn rộng hơn để cung cấp mẫu thấu kính lớn hơn. Mô hình máy tính xây từ ảnh Hubble sẽ giúp phân tích ảnh lớn của Roman.

Các nhà thiên văn sẽ sử dụng ảnh thấu kính hấp dẫn để phân tích vật chất tối và tạo nền tảng cho các quan sát của Roman.

Hubble sẽ phối hợp với Roman. Hubble cũng sẽ theo dõi các thấu kính thú vị mà Roman phát hiện.

Trường nhìn rộng của Roman được nêu là sẽ cung cấp mẫu thấu kính hấp dẫn lớn hơn.