यह विचार कि गुरुत्वाकर्षण आकाशगंगाओं जैसी विशाल वस्तुओं को स्पेसटाइम के कपड़े को मोड़ने का कारण बन सकता है, और इस तरह एक लेंस की तरह काम करता है और दूर की वस्तुओं से आने वाले प्रकाश को विक्षेपित करता है, पहले ही आइंस्टीन द्वारा 1912 की शुरुआत में ही भविष्यवाणी कर दी गई थी। लेकिन एक लेंस की पहली दोहरी छवि क्वासर केवल 1979 में खोजा गया था, और 1985 में पहली चौगुनी छवि।

आइंस्टीन क्रॉस दुर्लभ हैं, और 1985 के बाद से केवल लगभग 50 की खोज की गई थी। “नए लोगों को ढूंढना मुश्किल है, क्योंकि हमारे पास कोई सुराग नहीं है कि उन्हें कहां खोजना है। उम्मीदवारों का पता लगाने के लिए इसे उच्च स्थानिक संकल्प इमेजिंग की आवश्यकता होती है,“फ्रांस में कोटे डी’ज़ूर विश्वविद्यालय के फ्रेंकोइस मिग्नार्ड और गैया ग्रेविटेशनल लेंस वर्किंग ग्रुप (GraL) के सदस्य कहते हैं। (1) जिन्होंने द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में अपने नवीनतम निष्कर्ष प्रकाशित किए।

गैया इस क्षेत्र में एक गेम चेंजर है, क्योंकि यह अभूतपूर्व स्थानिक संकल्प के साथ हर कुछ महीनों में पूरे आकाश का सर्वेक्षण करने में सक्षम है। 12 नए खोजे गए आइंस्टीन क्रॉस ने पुष्टि किए गए क्रॉस की संख्या में 25 प्रतिशत की वृद्धि की है।

गैया के डेटा रिलीज 2 में उम्मीदवारों के रूप में दृढ़ता से लेंस वाले क्वासरों को इंगित करने के लिए टीम ने मशीन सीखने के तरीकों का इस्तेमाल किया।”तब हमें यह पुष्टि करने की आवश्यकता थी कि चार बारीकी से पैक की गई छवियां चार स्वतंत्र स्रोतों का शुद्ध मौका संरेखण नहीं थीं, लेकिन वास्तव में एक एकल, दूर के स्रोत की चार छवियां, एक हस्तक्षेप करने वाली आकाशगंगा द्वारा लेंस की गई,“फ्रांस में बोर्डो विश्वविद्यालय के टीम सदस्य क्रिस्टीन डुकौरेंट कहते हैं।

चूंकि गैया के स्पेक्ट्रोफोटोमेट्रिक माप अभी तक प्रकाशित नहीं हुए हैं, नासा वाइड-फील्ड इन्फ्रारेड सर्वे एक्सप्लोरर (डब्ल्यूआईएसई) द्वारा प्राप्त फोटोमेट्री का उपयोग ग्राउंड-आधारित टेलीस्कोप के साथ फॉलो-अप स्पेक्ट्रोस्कोपी के लिए सबसे होनहार उम्मीदवारों का पूर्व-चयन करने के लिए किया गया था। (2)जिसने पुष्टि की कि 12 उम्मीदवार वास्तव में चौगुनी छवि वाले क्वासर थे।

लेंसिंग समझाया। श्रेय: आर. हर्ट (IPAC/Caltech)/GraL सहयोग

बहु-प्रतिबिंबित लेंस वाले क्वासर हबल-लेमेत्रे स्थिरांक, ब्रह्माण्ड की विस्तार की वर्तमान दर जैसे मौलिक ब्रह्माण्ड संबंधी मापदंडों को मापने के लिए अद्वितीय उपकरण हैं, जिसका मूल्य अभी भी विवादित है।

“क्वासर आंतरिक रूप से परिवर्तनशील वस्तुएं हैं, और क्योंकि प्रत्येक लेंस वाली छवि में प्रकाश ब्रह्मांड में अलग-अलग रास्तों को पार कर गया है, क्वासर के प्रकाश में उतार-चढ़ाव अलग-अलग समय पर छवियों में दिखाई देते हैं। इससे हबल-लेमेत्रे स्थिरांक का अनुमान लगाना संभव है,“कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, इरविन, यूएसए के टीम सदस्य अल्बर्टो क्रोन-मार्टिन्स और पुर्तगाल के लिस्बन विश्वविद्यालय के खगोल भौतिकी और गुरुत्वाकर्षण केंद्र से बताते हैं।

एक और कारण है कि खगोलविद बहु-छवि वाले क्वासरों की खोज क्यों करते हैं, यह है कि वे अग्रभूमि आकाशगंगाओं में काले पदार्थ के वितरण के बारे में बहुमूल्य जानकारी दे सकते हैं। “सामान्य सापेक्षता और आकाशगंगा में पदार्थ के वितरण के आधार पर, हम अनुमान लगा सकते हैं कि लेंस वाले क्वासर की छवियां कहाँ होनी चाहिए। हम जो भविष्यवाणी करते हैं और जो हम देखते हैं, के बीच का अंतर हमें विभिन्न डार्क मैटर मॉडल के गुणों के बारे में कुछ बताता है,“अल्बर्टो कहते हैं। इसके लिए आगे ऑप्टिकल, रेडियो और एक्स-रे अनुवर्ती टिप्पणियों की आवश्यकता है जो वर्तमान में चल रही हैं।

गैया ग्रेविटेशनल लेंस वर्किंग ग्रुप को उम्मीद है कि हाल ही में प्रकाशित अर्ली डेटा रिलीज 3 सहित आगामी गैया डेटा रिलीज में कई और बहु-प्रतिबिंबित क्वासर मिल सकते हैं।

“अंतिम डेटा जारी होने के बाद, हम आशा करते हैं कि गाया इनमें से सैकड़ों स्रोतों की खोज करेगी। गैया और मशीन लर्निंग, अंतरिक्ष और ग्राउंड-आधारित अवलोकनों के बीच सहयोग के लिए धन्यवाद, हम इन अनूठी वस्तुओं को खोजने में अधिक से अधिक प्रभावी हो रहे हैं,“क्रिस्टीन कहते हैं।

(1) गाया ग्रेविटेशनल लेंस वर्किंग ग्रुप (GraL) ऑस्ट्रेलिया, बेल्जियम, ब्राजील, फ्रांस, जर्मनी, भारत, पुर्तगाल, स्विट्जरलैंड और संयुक्त राज्य अमेरिका के सदस्यों के साथ एक सहयोग है।

(2) ग्राएल कार्यक्रम के लिए स्पेक्ट्रोस्कोपिक फॉलो-अप ने मौनाकेआ, हवाई में केक I टेलीस्कोप, पालोमर ऑब्जर्वेटरी, कैलिफोर्निया में 200″ हेल टेलीस्कोप, ला सिला, चिली में 3.6-मीटर न्यू टेक्नोलॉजी टेलीस्कोप (NTT) और जेमिनी- का उपयोग किया है। Cerro Pachon, चिली में दक्षिण दूरबीन।

संपादकों के लिए नोट्स

“Gaia GraL: गाया DR2 ग्रेविटेशनल लेंस सिस्टम। छठी। स्पेक्ट्रोस्कोपिक पुष्टि और क्वाड्रुप्ली-इमेज्ड लेंस्ड क्वासर की मॉडलिंग“स्टर्न एट अल द्वारा में प्रकाशन के लिए स्वीकार किया जाता है द एस्ट्रोफिजिकल जर्नल. प्रीप्रिंट: https://arxiv.org/abs/2012.10051

अधिक जानकारी के लिए संपर्क करें:

टिमो प्रुस्टी
गाया परियोजना वैज्ञानिक
यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी
ईमेल: tprustiब्रह्मांड.esa.int ​​