Immagine Pan-STARRS del candidato alla lente gravitazionale quadrupla. Le quattro immagini del quasar sono contrassegnate da A-D. La galassia lensing è molto debole ed è stata scoperta solo dopo un'attenta analisi dell'immagine, la sua posizione è contrassegnata da una x. Credito:Osservatorio navale degli Stati Uniti (USNO)
Gli astronomi dell'Osservatorio navale degli Stati Uniti (USNO) in collaborazione con i colleghi dell'Università della California, Davis, e la Rutgers University hanno scoperto la prima lente gravitazionale quadrupla candidata tra i dati del Panoramic Survey Telescope e Rapid
Response System (Pan-STARRS) che utilizza una combinazione di dati di rilevamento di tutto il cielo dall'USNO Robotic Astrometric Telescope (URAT) e dal Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE).
Lo studente laureato USNO George Nelson, che stava eseguendo uno studio sulla variabilità URAT dei quasar più luminosi identificati dagli astronomi USNO usando i colori WISE, ha scoperto l'obiettivo mentre studiava le proprietà ottiche di un campione di quasar brillante. Il documento che descrive questa scoperta fortuita è stato accettato per la pubblicazione nel
Giornale Astrofisico. Una prestampa del documento può essere trovata su arxiv.org/abs/1705.08359. Un documento che conferma la scoperta da parte di un team separato di astronomi utilizzando il Keck Cosmic Web Imager è stato presentato al Lettere per riviste astrofisiche . Una prestampa di questo documento può essere trovata su arxiv.org/abs/1707.05873.
Dalla scoperta del primo quasar a lente gravitazionale nel 1979, le lenti gravitazionali sono diventate potenti sonde di astrofisica e cosmologia. Perché richiedono una configurazione molto specifica tra un quasar di sfondo (un luminoso, oggetto distante alimentato da un buco nero supermassiccio) e una galassia lente in primo piano, i quasar con lente quadrupla sono particolarmente rari. Infatti, ad oggi ci sono solo circa tre dozzine di tali oggetti conosciuti in tutto il cielo.
Le lenti gravitazionali sono una manifestazione della capacità della gravità di piegare la luce, che fu previsto dalla teoria della relatività generale di Einstein nel 1915. Da allora sono stati condotti molti esperimenti per testare questa teoria a partire dalle osservazioni di Sir Arthur Eddington sulla curvatura della luce durante un'eclissi solare nel 1919. Quando una galassia funge da lente gravitazionale per un quasar di fondo, il quasar lente appare come immagini doppie o quadruple, a seconda della posizione relativa dell'obiettivo e della sorgente. Le lenti sono rare perché richiedono che la galassia e il quasar si trovino a pochi secondi d'arco l'uno dall'altro nel cielo.
Le lenti gravitazionali sono in prima linea nella ricerca attuale in cosmologia e astrofisica. In astrofisica, sono stati usati per scoprire la struttura di galassie massicce, per studiare come i buchi neri supermassicci si relazionano con le loro galassie ospiti, e per ottenere informazioni sui dischi di accrescimento quasar e sulla loro rotazione del buco nero. In cosmologia, hanno contribuito a misurare la distribuzione della materia oscura attorno alle galassie e la storia dell'espansione dell'universo.
Radio del futuro, Raggi X, Telescopio Spaziale Hubble e imaging con ottica adattiva, oltre a studi spettroscopici, sono già in programma per approfondire lo studio di questa lente e per contribuire alla ricerca fondamentale.
