Chiêm ngưỡng hình ảnh phản chiếu cực hiếm của thiên hà gây ra bởi hiện tượng thấu kính hấp dẫn

Kính viễn vọng không gian Hubble là nguồn cảm hứng “bất tận” của những người yêu thích nghiên cứu thiên văn, với những bức ảnh tuyệt đẹp về các kỳ quan không gian liên tục được gửi về Trái đất. Bức ảnh phản chiếu cực hiếm của một thiên hà xa xôi mới được công bố gần đây là một minh chứng rõ nét. Đây cũng là ví dụ tuyệt vời về hiện tượng gọi là thấu kính hấp dẫn, giúp các nhà khoa học có thể quan sát thấy những thiên hà nằm ở khoảng cách vô cùng xa.

Ảnh chụp của Hubble cho thấy thiên hà SGAS J143845 + 145407 xuất hiện hai lần như thể đứng trước một chiếc gương. Nếu bạn chưa biết thì thấu kính hấp dẫn (gravitational lensing) là một hiện tượng thiên văn, xảy ra khi ánh sáng (và sóng điện từ nói chung) phát ra từ một vật thể bị lệch hướng dưới tác dụng của lực hấp dẫn khi đi qua gần các thiên thể khác. Ánh sáng sẽ bị bẻ cong càng nhiều khi đi đến gần các vật thể có mật độ khối lượng càng lớn. Do đó, hiện tượng này sẽ được quan sát rõ hơn nếu ánh sáng đi qua gần các hố đen hay thiên hà. Lúc đó hình ảnh của các ngôi sao hay nguồn phát sáng bị thay đổi, chia làm nhiều phần hay được hội tụ, làm cường độ sáng tăng lên, từ đó cho phép quan sát vật thể ở khoảng cách rất xa.

Sở dĩ hình ảnh trên của Hubble được giới khoa học đánh giá cao bởi nó cho thấy một phiên bản hiếm gặp của hiện tượng thấu kính hấp dẫn. Về cơ bản, sẽ có ba loại thấu kính hấp dẫn, xảy ra khi chúng ta nhìn vào một thiên thể rất lớn như một cụm thiên hà có lực hấp dẫn mạnh, có thể làm cong không gian/thời gian, cũng như bẻ cong ánh sáng đến từ phía sau nó. Loại thấu kính hấp dẫn đầu tiên được gọi là microlensing, khi độ sáng của vật thể tạm thời được tăng lên, và điều này rất hữu ích trong việc phát hiện các ngoại hành tinh. Loại thứ hai được gọi là thấu kính hấp dẫn yếu, khi các thiên hà ở xa được nhìn thấy có hình dạng như bị kéo giãn, vì ánh sáng của chúng bị bẻ cong bởi lực hấp dẫn.

Nhưng có một phiên bản thứ ba thậm chí còn hiếm gặp hơn khi đối tượng tiền cảnh lớn hơn hoặc đối tượng hậu cảnh gần hơn, được gọi là thấu kính hấp dẫn mạnh. Đó là những gì có thể nhìn thấy trong hình ảnh phía trên mà Hubble chụp được. Nó cho thấy hiện tượng thấu kính hấp dẫn mạnh làm cho thiên hà gần trung tâm của hình ảnh có vẻ như được phản chiếu, vì vậy bạn sẽ thấy hai phiên bản gần như tương đồng.

Độ nhạy và tầm nhìn trong như pha lê của kính thiên văn Hubble cho phép nó nhìn thấy các thấu kính hấp dẫn mờ và ở xa, điều mà kính thiên văn trên mặt đất không thể làm được do hiệu ứng làm mờ của bầu khí quyển Trái đất. Hubble là kính thiên văn đầu tiên phân tích các chi tiết trong hình ảnh thấu kính của các thiên hà và có khả năng chụp ảnh cả hình dạng và cấu trúc bên trong của chúng