A világegyetem néha olyan természetes „trükköket” mutat be, amelyek még a legmodernebb távcsöveknél is hatékonyabbak. Egy ilyen különleges jelenséget használtak most a csillagászok: egy úgynevezett Einstein-keresztet, amelynek segítségével egy távoli, fiatal galaxis belsejébe pillanthattak – és valami egészen váratlant találtak.
A kutatás középpontjában a J1453g nevű elliptikus galaxis áll, amelyet mintegy 8 milliárd évvel ezelőtti állapotában látunk. Ez azt jelenti, hogy a világegyetem akkor még jóval fiatalabb volt, mint ma. A meglepetés azonban nem az életkorában rejlik, hanem a csillagösszetételében. A tudósok azt várták, hogy egy ilyen fiatal galaxis központjában főként kisebb tömegű, „kezdeti” (proto) csillagok találhatók. Ehhez képest a J1453g csillagai meglepően érettek és fejlettek, sőt sok szempontból a Tejútrendszer csillagaira hasonlítanak. Ez arra utal, hogy a galaxisok fejlődése sokkal összetettebb és változatosabb, mint ahogy azt eddig gondoltuk.
A jelenség kulcsa az úgynevezett gravitációs lencsézés, amelyet Albert Einstein általános relativitáselmélete jósolt meg.
Amikor egy nagyon nagy tömegű objektum – például egy galaxis – pontosan egy távoli fényforrás és a Föld közé kerül, a gravitáció meghajlítja a fény útját. Ennek hatására a háttérben lévő objektum képe nem egyetlen pontként jelenik meg, hanem több példányban. Ritka esetben ezek a képek kereszt alakban rendeződnek el, ezt nevezzük Einstein-keresztnek. A most vizsgált rendszerben a J1453g egy még távolabbi kvazár fényét torzítja ilyen látványos formába.
Ez a kozmikus „nagyító” nemcsak szebbé teszi a képet, hanem tudományos szempontból is rendkívül értékes. A többszörös képek alapján a kutatók példátlan pontossággal tudták meghatározni a galaxis tömegeloszlását. Ez fedte fel az igazi meglepetést: a csillagok eloszlása és típusa nem illeszkedik a jelenlegi modellekhez. Elképzelhető, hogy a galaxis lassabban fejlődött, mint gondoltuk, így nagyobb tömegű csillagok is kialakulhattak a központjában, de az is lehet, hogy egy korai, heves galaxisütközés alakította át a szerkezetét.
A felfedezés arra utal, hogy a galaxisok története nem egy egyszerű, előre kiszámítható folyamat, hanem sokkal inkább dinamikus és sokszor kaotikus fejlődés eredménye. Az ilyen ritka jelenségek, mint az Einstein-kereszt, különleges betekintést nyújtanak a világegyetem múltjába, és segítenek újragondolni mindazt, amit a kozmikus struktúrák kialakulásáról eddig biztosnak hittünk.
A cikket a kutatók a Nature Astronomy tudományos szaklapban jelent meg
