Меня зацепило, что эти дуги — не форма самих галактик, а искажённые изображения. Мне нравится этот парадокс: гравитация мешает увидеть истинный облик, но помогает разглядеть слабые далёкие источники и понять, как распределена масса скопления.
Эти дуги обманывают глаз. Изогнутые полосы на снимке скопления Эль-Гордо, сделанном телескопом «Джеймс Уэбб», — не галактики в форме полумесяца, а искажённые изображения далёких галактик, чей свет проходит через область гравитационного влияния скопления. Такую маскировку создаёт гравитация. Масса, расположенная между галактиками и телескопом, отклоняет свет в его сторону, растягивая и увеличивая изображения источников позади скопления. Этот эффект называется гравитационным линзированием.
Искажение даёт преимущество при наблюдениях. Согласно общей теории относительности, масса искривляет пространство-время, поэтому свет галактики за скоплением движется по траекториям, которые могут создавать вытянутые дуги, а при подходящем взаимном расположении — несколько изображений одного объекта. Судить здесь только по форме обманчиво. Изогнуто именно изображение, а не обязательно сама галактика. Её реальную структуру приходится восстанавливать с помощью моделей распределения массы скопления, расположенного на пути света. Увеличение помогает обнаруживать слабые источники. Линзирование растягивает их изображения по большей площади детектора и увеличивает общее количество принимаемого света, делая доступными галактики, которые иначе были бы слишком тусклыми для подробного изучения.
Но у этого оптического трюка есть цена. Поскольку Эль-Гордо меняет видимые размеры, форму и яркость галактик за ним, астрономам необходимо учитывать линзирование, прежде чем оценивать их свойства по измерениям «Джеймса Уэбба». Дуги также позволяют исследовать массу скопления. Их положение и кривизна помогают уточнить распределение вещества, включая тёмную материю, которая создаёт гравитацию, но сама не излучает обнаруживаемого света. Здесь ничто не служит просто украшением. То, что выглядит как россыпь небесных мазков, свидетельствует о массе на пути света и далёких источниках, чьи изображения она искажает вдоль луча зрения телескопа. За изогнутым изображением галактика сохраняет собственную форму.