Квазар -близнец (также известный как двойной квазар , двойной квазар , SBS 0957+561 , TXS 0957+561 , Q0957+561 или QSO 0957+561 A/B ) был обнаружен в 1979 году и стал первым идентифицированным гравитационно-линзированным двойным квазаром [2] , не путать с первым обнаружением отклонения света в 1919 году. Это квазар , который выглядит как два изображения, что является результатом гравитационного линзирования.
Квазар-близнец — это один квазар, внешний вид которого искажен гравитацией другой галактики, расположенной гораздо ближе к Земле по той же линии зрения. Этот эффект гравитационного линзирования является результатом искривления пространства-времени близлежащей галактикой, как описано общей теорией относительности . Таким образом, один квазар выглядит как два отдельных изображения, разделенных 6 угловыми секундами. Оба изображения имеют видимую величину 17, причем компонент A имеет 16,7, а компонент B — 16,5. Между двумя изображениями существует задержка во времени 417 ± 3 дня. [3]
Квазар-близнец находится на красном смещении z = 1,41 (8,7 млрд световых лет ), в то время как линзирующая галактика находится на красном смещении z = 0,355 (3,7 млрд световых лет ). Линзирующая галактика с видимым размером 0,42×0,22 угловых минут находится почти на одной линии с изображением B, с отклонением в 1 угловую секунду . Квазар находится в 10 угловых минутах к северу от NGC 3079 , в созвездии Большой Медведицы . Астрономические службы данных SIMBAD и NASA/IPAC Extragalactic Database (NED) перечисляют несколько других названий для этой системы.
Линзирующая галактика YGKOW G1 [4] (иногда называемая G1 или Q0957+561 G1 ) — гигантская эллиптическая ( тип cD ) галактика, находящаяся внутри скопления галактик, которое также способствовало линзированию. [ требуется ссылка ]
Квазары QSO 0957+561A/B были обнаружены в начале 1979 года англо-американской группой под руководством Денниса Уолша , Роберта Карсвелла и Рэя Веймана с помощью 2,1-метрового телескопа в Национальной обсерватории Китт-Пик в Аризоне, США. Группа заметила, что два квазара находятся необычно близко друг к другу, и что их красное смещение и спектр видимого света очень похожи друг на друга. Они опубликовали свое предположение о «возможности того, что они являются двумя изображениями одного и того же объекта, сформированными гравитационной линзой ». [5]
Квазар-близнец был одним из первых непосредственно наблюдаемых эффектов гравитационного линзирования, который был описан в 1936 году Альбертом Эйнштейном как следствие его общей теории относительности 1916 года , хотя в той же статье 1936 года он также предсказал: «Конечно, нет никакой надежды наблюдать это явление напрямую». [6]
Критики выявили разницу во внешнем виде двух квазаров на радиочастотных снимках. В середине 1979 года группа под руководством Дэвида Робертса из Very Large Array (VLA) около Сокорро, Нью-Мексико, обнаружила релятивистскую струю, исходящую из квазара A, не имеющую соответствующего эквивалента в квазаре B. [7] Более того, расстояние между двумя изображениями, 6 угловых секунд , было слишком большим, чтобы быть вызванным гравитационным эффектом галактики G1, галактики, идентифицированной вблизи квазара B.
В 1980 году Питер Дж. Янг и его коллеги обнаружили, что галактика G1 является частью скопления галактик , которое увеличивает гравитационное отклонение и может объяснить наблюдаемое расстояние между изображениями. [8] Наконец, группа под руководством Марка В. Горенштейна наблюдала по существу идентичные релятивистские струи в очень малых масштабах как от A, так и от B в 1983 году с помощью интерферометрии со сверхдлинной базой (VLBI). [9] Последующие, более подробные наблюдения VLBI продемонстрировали ожидаемое (обратная четность) увеличение струи изображения B по отношению к струе изображения A. [10] Разница между крупномасштабными радиоизображениями объясняется особой геометрией, необходимой для гравитационного линзирования, которой удовлетворяет квазар, но не все протяженное излучение струи, видимое VLA вблизи изображения A.
Небольшие спектральные различия между квазаром А и квазаром В можно объяснить различной плотностью межгалактической среды на пути света, что приводит к различному затуханию . [11]
30 лет наблюдений показали, что изображение квазара A достигает Земли примерно на 14 месяцев раньше, чем соответствующее изображение B, что приводит к разнице в длине пути в 1,1 светового года .
В 1996 году группа ученых из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики под руководством Руди Э. Шильда обнаружила аномальную флуктуацию в кривой блеска одного изображения, которая, как они предположили, была вызвана планетой размером примерно в три массы Земли в линзирующей галактике. Эту гипотезу невозможно доказать, поскольку случайное выравнивание, которое привело к ее открытию, больше никогда не повторится. Однако, если бы это подтвердилось, это сделало бы ее самой далекой из известных планет , находящейся в 4 миллиардах световых лет. [12]
В 2006 году RE Schild предположил, что аккрецирующий объект в центре Q0957+561 не является сверхмассивной черной дырой , как это обычно считается для всех квазаров, а магнитосферным вечно коллапсирующим объектом . Группа Шильда в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики утверждала, что «этот квазар, по-видимому, динамически доминирует над магнитным полем, внутренне закрепленным на его центральном вращающемся сверхмассивном компактном объекте» ( RE Schild ). [13]