Δίδυμος Κβάζαρ

Ο κβάζαρ

Οι QSO 0957+561 A (SBS 0957+561 A) και QSO 0957+561 B (SBS 0957+561 B) είναι οι δύο συνιστώσες-είδωλα ενός και μόνο κβάζαρ, που δημιουργούνται από την παρουσία ενδιάμεσης μάζας, καθώς η μάζα αυτή καμπυλώνει το φως του κβάζαρ σε συμφωνία με τις προβλέψεις της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας. Το φως του κβάζαρ έχει μετατόπιση προς το ερυθρό z = 1,41, που σημαίνει ότι απέχει από τη Γη περί τα 8,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός, ενώ ο ενδιάμεσος γαλαξίας που δρα ως βαρυτικός φακός παρουσιάζει μετατόπιση προς το ερυθρό z = 0,355 (απόσταση 3,7 δισεκ. έτη φωτός). Ο γαλαξίας, που εμφανίζει φαινόμενες διαστάσεις 25 επί 13 δευτερόλεπτα της μοίρας (΄΄), κείται σχεδόν συνευθειακά με το είδωλο B, περίπου 1΄΄ από αυτό. Ο κβάζαρ βρίσκεται 10 λεπτά της μοίρας βορείως του πολύ κοντινότερου γαλαξία NGC 3079, στον αστερισμό Μεγάλη Άρκτο. Οι αστρονομικές βάσεις δεδομένων SIMBAD και NED δίνουν αρκετά άλλα ονόματα για τον Δίδυμο Κβάζαρ.
Τα δύο είδωλα του κβάζαρ απέχουν μεταξύ τους 6΄΄. Αμφότερα έχουν φαινόμενο μέγεθος 17, με το είδωλο A να έχει 16,7 και το B 16,5. Υπάρχει χρονική διαφορά αφίξεως του φωτός στη Γη 417 ± 3 ημέρες μεταξύ των δύο ειδώλων.

Ο φακός

Ο γαλαξίας-φακός, γνωστός ως YGKOW G1 (κάποτε αναφέρεται ως G1 ή Q0957+561 G1), είναι γιγαντιαίος ελλειπτικός γαλαξίας (τύπου cD) και βρίσκεται μέσα σε ένα σμήνος γαλαξιών, το οποίο επίσης συνεισφέρει στην καμπύλωση του φωτός του κβάζαρ.

Ιστορικό

Ο Δίδυμος Κβάζαρ QSO 0957+561A/B ανακαλύφθηκε στις αρχές του 1979 από μια αγγλοαμερικανική ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τους Dennis Walsh, Robert Carswell και Ray Weyman, με χρήση του τηλεσκοπίου των 2,1 μέτρων στο Αστεροσκοπείο Κιτ Πηκ των ΗΠΑ. Η ομάδα σημείωσε ότι οι «δύο» κβάζαρ ήταν ασυνήθιστα κοντά ο ένας στον άλλον, και ότι οι μετατοπίσεις του φωτός τους προς το ερυθρό, αλλά και τα οπτικά φάσματά τους, ήταν εκπληκτικά παρόμοια. Δημοσίευσαν την άποψή τους ότι «υπάρχει πιθανότητα να αποτελούν δύο είδωλα του ίδιου σώματος που σχηματίζονται από έναν βαρυτικό φακό».
Ο Δίδυμος Κβάζαρ ήταν ένα από τα πρώτα απευθείας παρατηρήσιμα αποτελέσματα βαρυτικού φακού, η αρχή του οποίου είχε περιγραφεί το 1936 από τον Αϊνστάιν ως συνέπεια της Γενικής Θεωρίας της Σχετικότητας, αν και στην ίδια δημοσίευση του 1936 προέβλεψε λανθασμένα: «Φυσικά, δεν υπάρχει ελπίδα να παρατηρηθεί αυτό το φαινόμενο απευθείας»
Οι επικριτές της απόψεως περί βαρυτικού φακού υπέδειξαν μια διαφορά στην εμφάνιση μεταξύ των δύο ειδώλων στα ραδιοκύματα. Στα μέσα του 1979 μία ομάδα υπό τον Ντέιβιντ Ρόμπερτς στη VLA στο Νέο Μεξικό, ανεκάλυψε έναν σχετικιστικό πίδακα να εκτοξεύεται από τον «Κβάζαρ A», αλλά όχι από τον «Κβάζαρ B». Επιπλέον, η γωνιακή απόσταση μεταξύ των δύο, 6΄΄, ήταν πολύ μεγάλη για να έχει προκύψει από τη βαρυτική επίδραση του γαλαξία G1, που είχε ανακαλυφθεί πολύ κοντά στο είδωλο B.
Μετέπειτα ανακαλύφθηκε ότι ο G1 ανήκε σε ένα σμήνος γαλαξιών, κάτι που αυξάνει τη βαρυτική επίδραση και μπορεί να δικαιολογήσει την παρατηρούμενη απόσταση ανάμεσα στα δύο είδωλα. Τέλος, μία ερευνητική ομάδα υπό τον Marc V. Gorenstein παρατήρησε ταυτόσημους σχετικιστικούς πίδακες σε πολύ μικρές κλίμακες σε αμφότερα τα είδωλα A και B το 1983, με χρήση συμβολομετρίας VLBI.
Οι μικρές φασματικές διαφορές ανάμεσα στα A και B μπορούν να ερμηνευθούν από διαφορετικές πυκνότητες της διαγαλαξιακής ύλης στις δύο πορείες που ακολουθεί το φως, οπότε υπάρχει διαφορετική απορρόφηση.
Τριάντα χρόνια παρατηρήσεων κατέστησαν σαφές ότι το φως του ειδώλου A του κβάζαρ φθάνει στη Γη περίπου 14 μήνες πριν από το φως του B, δηλαδή οι δύο τροχιές του φωτός έχουν μήκος που διαφέρει κατά 1,1 έτος φωτός.
Το 1996 σημειώθηκε μία ακανόνιστη διακύμανση στο φως του ενός ειδώλου, κάτι που οδήγησε σε μια εικασία ότι υπάρχει ένας εξωηλιακός πλανήτης, τριπλάσιας σχεδόν μάζας από τη μάζα της Γης, μέσα στον γαλαξία-φακό. Το αποτέλεσμα δεν μπορεί να επιβεβαιωθεί, καθώς η τυχαία ευθυγράμμιση που οδήγησε στην ανίχνευση δεν θα ξανασυμβεί ποτέ. Ωστόσο, αν μπορούσε να επαληθευθεί, αυτός θα ήταν ο πιο μακρινός γνωστός πλανήτης, 4 δισεκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη.
Το 2006 ο R.E. Schild πρότεινε ότι η πηγή ενέργειας στην καρδιά του Q0957+561 δεν είναι μία υπερμεγέθης μαύρη τρύπα, όπως πιστεύεται ότι συμβαίνει σε όλους τους κβάζαρ, αλλά ένα «μαγνητοσφαιρικό αιώνια καταρρέον σώμα» (MECO).