Az Einstein-kereszt a ZW 2237+030 (más néven QSO 2237+0305, a Huchra lencséje) ismert példája annak, amikor egy távoli kvazár fényét egy közeli galaxis erősen gravitációs lencsézése négy különálló képpé torzítja. A kvazár távolsága a vöröseltolódás alapján nagyjából 8 milliárd fényév (kb. 2 500 000 000 parszek), míg a lencsét adó előtér-galaxis jóval közelebb, körülbelül 400 millió fényévre található.

Miért négy kép?

Ha egy nagy tömeg — például egy galaxis — pontosan egy távoli fényforrás (itt a kvazár) és a megfigyelő között helyezkedik el, a fény görbülése több, elkülönülő képet hozhat létre. A ZW 2237+030 esetében a háttérkvazár pontosan olyan irányban áll, hogy a galaxis gravitációs mezeje a kvazár képét négy irányban, egy keresztformát alkotva jeleníti meg a galaxis magja körül; innen az elnevezés: Einstein-kereszt.

Tudományos jelentőség

Az Einstein-kereszt fontos eszköz az asztrofizikában:

  • Az egyes képek fényessége különböző időben változhat: ez részben a kvazár intrinszik variabilitásának, részben pedig az előtérgalaxis csillagainak okozta mikrolencsézésnek köszönhető. A mikrolencsézés lehetővé teszi a kvazár belső szerkezetének (például az akkréciós korong méretének) vizsgálatát.
  • A képek közötti időkésések és a lencsét adó galaxis tömegeloszlásának modellezése segít kozmológiai paraméterek, például a Hubble-állandó becslésében.
  • Magas felbontású képalkotás (például a Hubble-űrtávcsővel) révén jól tanulmányozható a lencsét adó galaxis tömegeloszlása és a sötét anyag szerepe a lencsézésben.

Felfedezés és megfigyelés

A rendszer felfedezésében kulcsszerepet játszott John Huchra és munkatársai, ezért is nevezik Huchra lencséjének. A lencsét adó galaxis viszonylag közeli, küllős vagy rúdolt spirálgalaxis, ami megkönnyíti a részletes vizsgálatot.

Megfigyelhetőség szempontjából az Einstein-keresztet profi távcsövekkel, nagypontosságú CCD-felvételekkel és jó égi körülmények között lehet a legjobban tanulmányozni. Az amatőr csillagászok számára is látható részletekhez sötét égbolt, jó átmérőjű távcső (a gyakorlatban 18 hüvelyk / ~45 cm vagy nagyobb tükrök) és hosszú expozíciós idők szükségesek; azonban a négy különálló ponthalmaz éles kimutatása általában profi eszközöket kíván.

Összegzés

Az Einstein-kereszt (ZW 2237+030) ikonikus példa az erős gravitációs lencsézésre: a rendszer egyszerre demonstrálja az általános relativitáselmélet hatását, lehetőséget ad a kvazárok és a galaxisok belső szerkezetének vizsgálatára, valamint fontos mérési alapot szolgáltat kozmológiai és asztrofizikai kutatásokhoz.