Soczewkowanie grawitacyjne przejawia się na wiele różnych sposobów. Gdy galaktyka znajdująca się na pierwszym planie częściowo zasłania galaktykę w tle, światło tej ostatniej ulega rozciągnięciu i powiększeniu pod wpływem pola grawitacyjnego bliższej galaktyki. W rezultacie otrzymujemy zniekształcony, lecz często jaśniejszy obraz odległego obiektu. Dzięki temu astronomowie mogą badać galaktyki i gwiazdy, które bez tego efektu byłyby zbyt słabe, aby je bezpośrednio obserwować.
Jednym z najbardziej spektakularnych wizualnie przejawów soczewkowania grawitacyjnego jest Pierścień Einsteina, zjawisko przewidziane przez Alberta Einsteina w 1936 roku. Powstaje on, gdy odległa galaktyka znajduje się niemal idealnie za masywną galaktyką znajdującą się na pierwszym planie. Siła grawitacji obiektu na pierwszym planie wygina i przekierowuje światło emitowane przez galaktykę znajdującą się dokładnie za nią, tworząc niemal idealnie okrągły kształt wokół galaktyki pierwszego planu. Sam Einstein wątpił, czy to zjawisko kiedykolwiek zostanie bezpośrednio zaobserwowane. Nie mógł wtedy jednak wiedzieć, jak dużego postępu w rozwoju instrumentów obserwacyjnych doświadczymy w kolejnym stuleciu. Niemal sto lat później, astronomowie mają już cały katalog zaobserwowanych i sfotografowanych Pierścieni Einsteina, które bezpośrednio i wizualnie potwierdziły nam wielokrotnie deformujące działanie grawitacji.
Czytaj także: Idealny pierścień Einsteina uchwycony przez Euclid. Astronomowie w szoku
Szczególnie niezwykły przykład tego zjawiska został niedawno uchwycony przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST). Nowo sfotografowany Pierścień Einsteina ukazuje się jako niemal idealny okrąg jasnego światła otaczający galaktykę eliptyczną w gromadzie SMACS J0028.2-7537. Deformowana, barwna struktura tworząca pierścień to odległa galaktyka spiralna, przypominająca naszą Drogę Mleczną. Mimo że dzieli nas od niej wiele miliardów lat świetlnych, jej precyzyjne ustawienie dokładnie za galaktyką znajdującą się na pierwszym planie i znacznie bliżej nas umożliwia powstanie tej zapierającej dech w piersiach iluzji optycznej.
Obraz uzyskany przez JWST doskonale ilustruje, jak soczewkowanie grawitacyjne oferuje unikalną perspektywę na wszechświat, umożliwiając wgląd w jego odległą przeszłość i działając jako naturalne kosmiczne szkło powiększające. Bez tego precyzyjnego ustawienia i faktu, że my znajdujemy się dokładnie na przedłużenie linii łączącej obie galaktyki, nie moglibyśmy być świadkami tak fenomenalnego widoku. Odkrycie to podkreśla nie tylko niesamowite możliwości współczesnych teleskopów, ale także głębokie i często nieoczekiwane piękno ukryte w mechanizmach kosmosu.
Czytaj także: Pierścień Einsteina kryje giganta 36 miliardów razy masywniejszego od naszej gwiazdy
Oprócz Pierścieni Einsteina soczewkowanie grawitacyjne prowadzi również do powstawania Krzyży Einsteina, kolejnego fascynującego zjawiska, w którym wielokrotne obrazy galaktyki tła lub kwazara pojawiają się wokół obiektu na pierwszym planie. Te formacje powstają, gdy pola grawitacyjne tworzą wiele ścieżek, po których przemieszcza się światło, dzieląc obraz tła na cztery oddzielne punkty. Zarówno Pierścienie Einsteina, jak i Krzyże Einsteina stanowią cenne narzędzia w astrofizyce, wspomagając badania ciemnej materii, ewolucji galaktyk i wielkoskalowej struktury wszechświata.
Nic nie wskazuje na to, aby JWST był szczytem naszych możliwości. Można zatem założyć, że tempo odkrywania kolejnych pierścieni i krzyżów Einsteina nie osłabnie i zarówno JWST, jak i kolejne teleskopy kosmiczne będą odkrywać ich tylko więcej, dając nam wyjątkową perspektywę na wszechświat, zarówno ten bliski, jak i ten bardzo od nas odległy.