このシステムを研究した研究チームによると、宇宙の光源は当初、遠く離れた活動銀河核から発せられる光を曲げる銀河だと考えられていたが、実は非常に珍しく、その種のものとしては初めての重力レンズだという。
この系はJ1721+8842と呼ばれ、2017年に初めて発見されました。当時、この系は遠く離れたクエーサー（高エネルギー銀河核）の光を曲げる銀河であると考えられていました。しかし、ノルディック光学望遠鏡による2年間の観測とジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のデータを経て、研究チームは最近、この天体が実際には2つの並んだ銀河からなる複合レンズであると仮説を立てました。さらに、光はレンズをジグザグに通過したと研究チームは推測しています。研究結果は現在、プレプリントサーバーarXivに掲載されており、この珍しい構造が宇宙に関するいくつかの根本的な疑問を解明するのに役立つ可能性を示唆しています。
「本論文では、ノルディック光学望遠鏡（NOT）で得られた光度曲線、ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）近赤外線分光器（NIRSpec）による新たな赤方偏移測定、最新のレンズモデルから得られた証拠を提示し、J1721+8842で単一の源がレンズ効果を受けているというシナリオを明確に裏付けている」と研究チームは記している。
重力レンズとは、宇宙の他の光源から発せられる光を曲げるほどの強力な重力場を持つ天体です。重力レンズ効果は、1912年にアインシュタインによって提唱されました。
重力レンズは、本来は微弱すぎて観測できない遠くの光を拡大するため、天文学者にとって有用な観測機器です。言い換えれば、重力レンズは宇宙の非常に遠く、太古の領域への入り口と言えるでしょう。2022年、天文学者たちは重力レンズを利用して、現在知られている最古の恒星であるエアレンデルを発見しました。
重力レンズは時折、空に光の輪を形成します。これはアインシュタインリングと呼ばれます。昨年、ある研究チームは、暗黒物質（宇宙の27%を占め、存在は分かっているものの直接観測できない物質）の原因となる現象を解明しようとする物理学者たちの競争において、一部のアインシュタインリングがアクシオンの存在を裏付ける根拠となると提唱しました。
今年初め、ローレンス・バークレー国立研究所のチームが、干し草の山に「8本の針を正確に並べた」ような銀河の配置からなる精巧な重力レンズを発見しました。このレンズ内にはアインシュタインの十字があり、これはレンズ全体にわたって質量（暗黒物質を含む）が対称的に分布していることを示しています。
しかし、これまでの重力レンズとは異なり、J1721+8842 の構造は、レンズ内の光が 2 つの銀河をジグザグに通過したことを示しており、これが史上初の「アインシュタイン ジグザグ レンズ」です。
「このシステムから得られる完全なレンズモデル、時間遅延測定、そして宇宙論的制約は、TDCOSMO共同研究の一環として、後続論文として発表される予定です」と研究者らは付け加えた。これは、この二重レンズシステムが、宇宙の膨張速度を表す数値であるハッブル定数の理解を天体物理学者に示す可能性があることを意味する。この定数は計算方法によって異なるため、「ハッブル張力」と呼ばれる問題が生じる。
複合レンズを用いてハッブル定数の新たな測定が可能になれば、天文学者はその数値が宇宙論モデルと一致するかどうかを理解するのに役立つだろう。研究チームは、このレンズによって「観測者、レンズ、そして2つの光源間の距離の比を制限できるため、宇宙の膨張の歴史を正確に測定できる」と指摘している。
最先端の望遠鏡は現代の驚異であり、人類にとって最も根源的な問い、例えば万物はどこから来たのか、そして私たちはどこへ向かっているのかといった問いに答える助けとなります。しかし、重力レンズは重力の法則を利用して宇宙のより遠い領域を拡大することで、望遠鏡の観測を容易にします。レンズがもたらす洞察はさておき、それ自体が評価されるべきものです。J1721+8842は宇宙におけるアインシュタインのジグザグです。本当に、最高にクールな響きですね。
