Den nærmeste kjente gravitasjonslinsen

Av Erik Tronstad

Den nærmeste kjente gravitasjonslinsen er en spiralgalakse med betegnelsen 2237+0305 i de ytre delene av Pegasus II-hopen. I alle de fem tidligere kjente tilfellene av gravitasjonslinser, er galaksene eller galaksehopene som forårsaker linseeffektene, så langt borte fra oss at de er svært vanskelige å studere. Nå har astronomene for første gang oppdaget et forholdsvis «nært» eksemplar, «bare» 400 millioner lysår borte.

Ved et nokså usannsynlig, men meget heldig, sammentreff ligger kjernen i spiralgalaksen nesten midt mellom oss og den fjerne kvasaren den lager et bilde av. Derfor dannes det bare ett eneste bilde av kvasaren, som er syv milliarder lysår borte, midt på galakseskiven.

Sjansene for å oppdage gravitasjonslinser ved spesielle leteprogrammer er meget små. Bortsett fra én er faktisk alle som hittil er oppdaget, funnet ved slumpetreff. For 2237+0305 var det en rutinemessig kartlegging av rødforskyvninger som ga den første antydningen om hva dette egentlig er.

23. september 1984 observerte Edward Horine ved Fred L. Whipple Observatory i Arizona dette objektet med en 1,5 meters reflektor. Observasjonene var en del av et pågående program ved Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) for å kartlegge posisjonene til galakser på den nordlige himmelhalvkule i tre dimensjoner. I spektret fra kjernen i spiralgalaksen kunne man se et forholdsvis jevnt kontinuum og en enslig, bred emisjonslinje ved 5180 Å.

Fordi spektret var så uvanlig, tok John Huchra ved CfA et nytt spektrum fire døgn senere med Multiple Mirror Telescope (MMT). Dette teleskopet består av seks vanlige parabolske reflektorer, hver med en diameter på 1,8 m, montert ved siden av hverandre. Til sammen fanger de opp like mye lys som ett speil med en diameter på 4,5 m. «Kjernen» i galaksen viste seg da å være en kvasar med en rødforskyvning på 1,7. Den neste natten tok Stephen Kent ved CfA bilder av objektet med en 61 cm reflektor. De viste en spiralliknende struktur med kvasaren midt på galakseskiven. Flere spektra, som ble tatt av Huchra og Graeme Smith (også ved CfA) med 1,5 m reflektoren og MMT, viste at objektet rundt kvasaren er en galakse med en rødforskyvning på 0,0394. Det var nå klart at man hadde oppdaget en helt enestående kilde.

Galaksen som fungerer som gravitasjonslinse, ser ut til å være en lyssterk spiralgalakse av Hubble-type Sa eller Sb (omtrent som NGC 4594, Sombrerogalaksen i Virgo (Jomfruen)). Dens absolutte størrelsesklasse i blått lys er -21,0, omtrent én størrelsesklasse sterkere enn M31 i Andromeda, mens kvasarens er hele -28,5! Dette tyder på at kvasarens tilsynelatende lysstyrke forsterkes av galaksen. Hvis den ikke gjør det, er kvasarens absolutte lysstyrke blant de øverste 2 % av alle slike objekter. Fordi observasjonsforholdene ikke var helt gode da bildene ble tatt, kan ikke Huchra og medarbeiderne hans si hvorvidt bildet av kvasaren faller nøyaktig sammen med sentrum i galaksen, men de to ligger innen 0,3″ fra hverandre. Av samme grunn kan det heller ikke utelukkes at kvasarbildet egentlig er flere bilder som ligger meget tett ved siden av hverandre.

Foreløpige observasjoner tyder på at dette objektet verken sender ut radiostråling, røntgenstråling eller annen høyenergetisk stråling.