กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเผยภาพวงแหวนไอน์สไตน์อันน่าทึ่ง

ภาพถ่ายล่าสุดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล (Hubble Space Telescope) ขององค์การนาซา (NASA) และองค์การอวกาศยุโรป (ESA) เผยให้เห็นปรากฏการณ์อันน่าทึ่งของเอกภพ นั่นคือ “วงแหวนไอน์สไตน์” (Einstein ring) ที่เกิดจากการจัดเรียงตัวของกาแล็กซี 3 แห่ง ทั้งที่อยู่ใกล้และไกลโพ้น ทำให้เราได้ยลโฉมกาแล็กซี HerS 020941.1+001557 ซึ่งปัจจุบันอยู่ห่างจากโลกประมาณ 19,500 ล้านปีแสง แต่ภาพที่เราเห็นนั้นเป็นภาพเมื่อประมาณ 11,000 ล้านปีที่แล้ว เมื่อกาแล็กซีนี้อยู่ห่างออกไป 5,500 ล้านปีแสง และเริ่มเดินทางมายังเราผ่านการขยายตัวของอวกาศ

กาแล็กซี HerS 020941.1+001557 ปรากฏเป็นเส้นโค้งสีแดงคล้ายส่วนหนึ่งของวงแหวน โอบล้อมกาแล็กซีรูปวงรีที่อยู่ด้านหน้า ซึ่งมีชื่อว่า SDSS J020941.27+001558.4 กาแล็กซีรูปวงรีนี้อยู่ห่างออกไปประมาณ 2,700 ล้านปีแสง ปรากฏเป็นจุดสว่างกลางภาพ รายล้อมด้วยมวลหมู่ดาวที่แผ่ออกมาจากแกนกลาง นอกจากนี้ ยังมีกาแล็กซีดวงที่สามชื่อ SDSS J020941.23+001600.7 ซึ่งดูเหมือนจะกำลังตัดผ่านส่วนหนึ่งของแสงสีแดงโค้งที่เกิดจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลโพ้น

การจัดเรียงตัวของกาแล็กซีทั้งสามนี้ก่อให้เกิดปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วง (gravitational lens) ชนิดหนึ่งที่เรียกว่า วงแหวนไอน์สไตน์ ปรากฏการณ์เลนส์ความโน้มถ่วงเกิดขึ้นเมื่อแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลมากถูกบิดเบือน โดยวัตถุที่มีมวลมหาศาล ซึ่งอยู่ระหว่างเรากับกาแล็กซีที่อยู่ไกลโพ้นนั้น เมื่อวัตถุที่ถูกเลนส์และวัตถุเลนส์เรียงตัวกันอย่างแม่นยำ พวกมันจะสร้างวงแหวนไอน์สไตน์ขึ้นมา วงแหวนไอน์สไตน์สามารถปรากฏเป็นวงกลมเต็มวงหรือวงกลมบางส่วนของแสงรอบวัตถุเลนส์ที่อยู่ด้านหน้า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความแม่นยำของการเรียงตัว ผลกระทบจากปรากฏการณ์นี้ละเอียดอ่อนเกินกว่าจะมองเห็นได้ในระดับท้องถิ่น แต่สามารถสังเกตเห็นได้อย่างชัดเจนเมื่อเกี่ยวข้องกับความโค้งของแสงในระดับดาราศาสตร์ที่มหาศาล

เลนส์ความโน้มถ่วงไม่เพียงแต่บิดเบือนและบิดงอแสงจากวัตถุที่อยู่ไกลโพ้นเท่านั้น แต่ยังขยายแสงนั้นด้วย ในกรณีนี้ เราจะเห็นแสงจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลโพ้นเคลื่อนที่ตามความโค้งของกาลอวกาศ (spacetime) ที่เกิดจากมวลของกาแล็กซีรูปวงรี ขณะที่แสงจากกาแล็กซีที่อยู่ไกลโพ้นเคลื่อนผ่านเลนส์ความโน้มถ่วง แสงนั้นจะถูกขยายและบิดงอเป็นวงแหวนบางส่วนรอบกาแล็กซีที่อยู่ด้านหน้า ทำให้เกิดรูปทรงวงแหวนไอน์สไตน์ที่โดดเด่น

ข้อมูลอ้างอิง: ESA/Hubble

• Hubble Images Galaxies Near and Far.