Kadang-kadang ada penyelarasan peluang - jauh di alam semesta, di mana objek dipisahkan oleh jarak yang tidak dapat dibayangkan diukur dalam berbilion tahun cahaya - ketika gugus galaksi di latar depan memotong cahaya dari objek yang lebih jauh. Sambungan memainkan trik visual, di mana kelompok galaksi bertindak seperti lensa, kelihatan membesar dan membengkokkan cahaya yang jauh.
Penjajaran kosmik yang jarang berlaku dapat melihat alam semesta yang jauh. Sekarang, ahli astronomi tersentak: mereka telah mengesan kaca pembesar kosmik yang paling jauh.
Dilihat di atas seperti yang terlihat 9,6 miliar tahun yang lalu, galaksi elips raksasa ini memecahkan pemegang rekod sebelumnya sebanyak 200 juta tahun cahaya. Ia membongkok, memutarbelitkan dan memperbesar galaksi lingkaran yang jauh, yang cahayanya memerlukan 10.7 bilion tahun untuk mencapai Bumi
"Apabila anda melihat lebih dari 9 miliar tahun yang lalu di alam semesta awal, anda sama sekali tidak menyangka akan menemui lensa galaksi-galaksi jenis ini," kata penyelidik utama Kim-Vy Tran dari Texas A&M University dalam siaran akhbar Hubble.
"Bayangkan memegang kaca pembesar di dekat anda dan kemudian menjauhkannya lebih jauh. Apabila anda melihat kaca pembesar yang dipegang pada jarak lengan, kemungkinan anda akan melihat objek yang diperbesar adalah tinggi. Tetapi jika anda menggerakkan kaca pembesar di seberang ruangan, peluang anda untuk melihat kaca pembesar hampir sejajar dengan objek lain di luarnya akan berkurang. "
Pasukan ini sedang mengkaji pembentukan bintang dalam data yang dikumpulkan oleh Observatorium W. M. Keck di Hawai'i, ketika mereka menemui pengesanan kuat gas hidrogen panas yang nampaknya muncul membentuk galaksi elips yang besar dan terang. Ia mengejutkan pasukan. Hidrogen panas adalah tanda jelas kelahiran bintang, tetapi dikesan di galaksi yang kelihatan terlalu tua untuk membentuk bintang baru.
"Saya sangat terkejut dan bimbang," teringat Tran. "Saya fikir kami telah membuat kesalahan besar dengan pemerhatian kami."
Oleh itu, Tran menggali gambar Hubble yang diarkibkan, yang menunjukkan objek biru yang dioleskan di sebelah elips yang lebih besar. Itu adalah tanda jelas lensa graviti.
"Kami mendapati bahawa cahaya dari galaksi lensa dan dari galaksi latar belakang dicampur dalam data berbasis darat, yang membingungkan kami," kata rekan penulis Ivelina Momcheva dari Yale University. "Data spektroskopi Keck mengisyaratkan bahawa sesuatu yang menarik sedang terjadi di sini, tetapi hanya dengan spektroskopi resolusi tinggi Hubble kami dapat memisahkan galaksi lensa dari galaksi latar belakang yang lebih jauh dan menentukan bahawa keduanya berada pada jarak yang berbeda. Data Hubble juga memperlihatkan tampilan sistem yang jelas, dengan lensa latar depan di tengahnya, diapit oleh busur terang di satu sisi dan noda samar di sisi lain - kedua-dua gambar galaksi latar belakang yang terdistorsi. Kami memerlukan gabungan pengimejan dan spektroskopi untuk menyelesaikan teka-teki. "
Dengan mengukur intensiti cahaya galaksi latar belakang, pasukan dapat mengukur jumlah jisim galaksi raksasa. Secara keseluruhannya, beratnya 180 bilion kali lebih banyak daripada Matahari kita. Walaupun ini kelihatan besar, sebenarnya beratnya empat kali lebih rendah daripada galaksi Bima Sakti.
"Terdapat beratus-ratus galaksi lensa yang kita ketahui, tetapi hampir semuanya hampir berdekatan, dari segi kosmik," kata pengarang utama Kenneth Wong dari Institut Astronomi & Astrofizik Akademi Sinica. "Untuk mencari lensa sejauh ini adalah penemuan yang sangat istimewa kerana kita dapat belajar tentang kandungan galaksi gelap dalam masa lalu. Dengan membandingkan analisis galaksi lensa ini dengan lensa yang lebih dekat, kita dapat mulai memahami bagaimana kandungan bahan gelap itu berkembang dari masa ke masa. "
Menariknya, galaksi lensa kurang berat dari segi kandungan bahan gelapnya. Pada masa lalu, ahli astronomi menganggap bahawa benda gelap dan bahan normal terbentuk sama di galaksi dari masa ke masa. Tetapi galaksi ini, menunjukkan bahawa ini tidak berlaku.
Hasil pasukan muncul dalam edisi 10 Julai The Astrophysical Journal Letters dan boleh didapati dalam talian.
