سبع سنوات من مراقبة سراب كوني سريع
ضوء الكوازار PS J2305+3714 يصل إلينا بعد رحلة تزيد عن أحد عشر مليار سنة. في طريقه، يمر بالقرب من مجرة ضخمة تعمل جاذبيتها على انحناء مساره، تمامًا كما تُحدث كرة ثقيلة تقوسًا في ملاءة مشدودة. في التلسكوب، لا نرى كوازارًا واحدًا بل صورتين له — وميضين هما في الحقيقة نفس الجسم البعيد.
لمدة سبع سنوات متتالية، من 2018 إلى 2024، التقط علماء الفلك صورًا لهذا الثنائي كل بضع ليالٍ باستخدام تلسكوب في جبال أوزبكستان. وتبين أن سطوع كل صورة لا يتغير تقريبًا — لا يتجاوز الوميض جزءًا من مائة من القدر النجمي. وهذا يعني أنه لا توجد كتل كثيفة من المادة المظلمة بيننا وبين الكوازار يمكن أن تشوه الصورة.
قاس علماء الفلك هذا التأخير: 52 يومًا. أولًا يشتعل الجسم الأكثر سطوعًا، وبعد 52 يومًا يشتعل الثاني. بمعرفة المسافة إلى العدسة والزاوية بين الصورتين، يمكن حساب مدى سرعة توسع الكون. وهذه إحدى الطرق القليلة لقياس سرعة التوسع دون الاعتماد على سلم المسافات الذي تتراكم فيه الأخطاء.
أظهر طيف الكوازار أنه يبتعد عنا بسرعة تقابل انزياحًا أحمر قدره 1.79، بينما المجرة العدسة تنزاح بمقدار 0.47. هذه الأرقام، جنبًا إلى جنب مع التأخير والزاوية، تشكل صورة متماسكة تتفق مع النموذج الكوني المقبول عمومًا. يصبح PS J2305+3714 نقطة موثوقة أخرى على خريطة المسافات الكونية.
الملخص الأصلي
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.01230
We present results from a seven-season (2018-2024) monitoring campaign of the gravitationally lensed quasar system PS J2305+3714 using the 1.5-m Maidanak Telescope in the optical R-band. From these data, the amplitude of possible microlensing variability does not exceed 10 mmag on a 7-yr timescale. Additionally, we measure a time delay of $$t_{AB}$$ = 52.2$$\pm$$2.5 days, with the brighter image A leading. Long-slit \WHT spectroscopy refines the quasar redshift to $$z_s$$ = 1.791 and provides the first measurement of the lens redshift, $$z_d$$ = 0.473. The flux ratios of the quasar images in the MgII $$\lambda$$2800 emission line and in the adjacent continuum are nearly identical, indicating minimal microlensing effects in the spectral domain, which is consistent with the very weak microlensing signal in the time domain. Using precise astrometry from recent HST imaging and the MgII flux ratio, we also built two simple mass models for the lens system. The close agreement between the measured delay and those predicted by the mass models, measured redshifts, and a concordance $$\Lambda$$CDM cosmology, confirms the robustness of our results and highlights PS J2305+3714 as a promising system for future time-delay cosmography.
التأخير البالغ 52 يومًا يشبه أن يغادر ساعيان نفس المكان في نفس اللحظة، لكن أحدهما يسير في خط مستقيم بينما يلتف الآخر حول جبل. سيصل الثاني متأخرًا رغم أنهما انطلقا معًا.