Свет далёкого квазара — яркого ядра галактики — проходит мимо массивной галактики и искривляется, как луч фонарика через неровное стекло. Если линза и источник выстроены почти идеально, мы видим не один квазар, а несколько его копий. Астрономы нашли самую маленькую такую систему: радиус всего 0,2 угловой секунды — это как разглядеть монету с расстояния в 200 километров.
Галактика-линза находится на красном смещении 1,055, то есть мы видим её такой, какой она была 5,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Её масса — всего около 20 миллиардов масс Солнца, это очень мало для линзирующей галактики. Именно такая «лёгкость» и компактность позволили учёным с беспрецедентной точностью восстановить, какие звёзды населяют центр галактики.
Оказалось, что распределение звёзд по массам в центре этой галактики похоже на то, что мы видим в Млечном Пути: много лёгких звёзд, мало тяжёлых. Это противоречит классической картине, где ядра галактик формируются быстро и остаются неизменными, накапливая много массивных звёзд. Значит, либо ядро росло медленно, наращивая звёзды постепенно, либо ранние столкновения и слияния «перетрясли» его состав, выбросив тяжёлые звёзды или не дав им родиться.
Та самая крошечная линза, которая кажется лишь курьёзом, стала окном в раннюю историю галактик. Свет, обогнувший невидимую массу, рассказал о том, как собирались звёздные ядра — кирпичики, из которых выросли современные гиганты.
как её написали авторы, на английском arXiv:2604.01828
The assembly of stellar-dominated cores in elliptical galaxies is key to understanding how cosmic structures evolved. Gravitational lensing offers unique insights into the nature of their stars. We report the discovery of the smallest known quadruply lensed quasar (radius ~0.2"), whose lensing galaxy at redshift 1.055 (5.5 billion years after the Big Bang) features a lensing mass of only ~2x10^10 M_sun. A Bayesian analysis, based on the system's exceptional properties and standard scaling relations, allowed us to sample the central galactic initial mass function with unmatched accuracy and in a previously uncharted regime in terms of mass and redshift. We found it consistent with the Milky Way one, while excluding bottom-heavy functions. This suggests that the core either grew slowly or underwent early disruptive events altering its stellar build-up, in contrast with the classical view that bulges form rapidly and remain unchanged by later interactions.
Угловой размер 0,2 угловой секунды — это примерно толщина человеческого волоса, если смотреть на него с расстояния 400 метров.
В романе «Свет далёких звёзд» астрономы используют гравитационную линзу, чтобы заглянуть в прошлое Вселенной и увидеть рождение первых галактик.