Image Pan-STARRS du candidat quadruple lentille gravitationnelle. Les quatre images du quasar sont marquées A-D. La galaxie lentille est très faible et elle n'a été découverte qu'après une analyse minutieuse de l'image, sa position est marquée d'un x. Crédit :Observatoire naval des États-Unis (USNO)
Des astronomes de l'Observatoire naval des États-Unis (USNO) en collaboration avec des collègues de l'Université de Californie, Davis, et l'Université Rutgers ont découvert le premier candidat quadruple lentille gravitationnelle dans les données du télescope d'enquête panoramique et rapide
Système de réponse (Pan-STARRS) utilisant une combinaison de données d'enquête sur tout le ciel du télescope astrométrique robotique USNO (URAT) et de l'explorateur d'enquête infrarouge à grand champ (WISE).
George Nelson, étudiant diplômé de l'USNO, qui effectuait une étude de variabilité URAT des quasars les plus brillants identifiés par les astronomes de l'USNO en utilisant les couleurs WISE, découvert la lentille en étudiant les propriétés optiques d'un échantillon de quasar brillant. L'article décrivant cette découverte fortuite a été accepté pour publication dans le
Journal d'Astrophysique. Une préimpression de l'article est disponible sur arxiv.org/abs/1705.08359. Un article confirmant la découverte par une équipe distincte d'astronomes utilisant le Keck Cosmic Web Imager a été soumis au Lettres de revues astrophysiques . Une préimpression de cet article est disponible sur arxiv.org/abs/1707.05873.
Depuis la découverte du premier quasar à lentille gravitationnelle en 1979, les lentilles gravitationnelles sont devenues de puissantes sondes d'astrophysique et de cosmologie. Parce qu'ils nécessitent une configuration très spécifique entre un quasar de fond (un objet distant alimenté par un trou noir supermassif) et une galaxie lentille au premier plan, Les quasars à lentilles quadruples sont particulièrement rares. En réalité, à ce jour, il n'y a qu'une trentaine d'objets de ce type connus dans tout le ciel.
Les lentilles gravitationnelles sont une manifestation de la capacité de la gravité à courber la lumière, qui a été prédit par la théorie de la relativité générale d'Einstein en 1915. Depuis lors, de nombreuses expériences ont été menées pour tester cette théorie, en commençant par les observations de Sir Arthur Eddington sur la courbure de la lumière lors d'une éclipse solaire en 1919. Lorsqu'une galaxie agit comme une lentille gravitationnelle pour un quasar de fond, le quasar à lentille apparaît sous forme d'images doubles ou quadruples, en fonction de l'emplacement relatif de la lentille et de la source. Les lentilles sont rares car elles nécessitent que la galaxie et le quasar soient situés à quelques secondes d'arc l'un de l'autre dans le ciel.
Les lentilles gravitationnelles sont à la pointe des recherches actuelles en cosmologie et en astrophysique. En astrophysique, ils ont été utilisés pour découvrir la structure des galaxies massives, étudier le lien entre les trous noirs supermassifs et leurs galaxies hôtes, et pour mieux comprendre les disques d'accrétion de quasars ainsi que leur rotation de trou noir. En cosmologie, ils ont contribué à mesurer la répartition de la matière noire autour des galaxies et l'histoire de l'expansion de l'univers.
Future radio, Radiographie, Télescope spatial Hubble et imagerie optique adaptative, ainsi que des études spectroscopiques, sont déjà prévues pour approfondir l'étude de cette lentille et contribuer à la recherche fondamentale.
