Máme štěstí, že vesmír je tak velký. Díky tomu v něm až nečekaně často můžeme pozorovat věci, které musely vzniknout neuvěřitelnou náhodou. Jedním příkladem je zřejmě vznik života na Zemi, jiným je i úsměvný efekt, který vznikl při pozorování kupy galaxií SDSS J1038+4849.
Efekt gravitační čočky na schématickém obrázku. Červené linky a kruh zobrazují, jaký bychom měli ze Země výhled, kdyby se světlo vlivem gravitace neohýbalo. Ve skutečnosti se ovšem přes objekt uprostřed světlo ohne a poskytne nám pohled, který bychom jinak mít neměli.
Vznikl jen čirou náhodou, protože na jediném místě se sešlo hned několik objektů v různé vzdálenosti od Země. Především je to skupina galaxií v pozadí. Světlo od nich k nám ovšem putuje kolem dalších galaxií, jejichž gravitace světlo ohýbá. Jde o tzv. gravitační čočku, jejíž existenci předpověděl ve vědecké literatuře Albert Einstein, a to i díky jednomu velmi tvrdohlavému Čechovi (ale to je jiný příběh).
Zatím nejvzdálenější případ gravitační čočky zachycující obraz galaxie z doby před 9,4 miliardy let. Ve středu snímku je "čočkující" galaxie, kolem ní je tzv. Einsteinův kruh vytvořený z obrazu vzdáleného objektu, mladé galaxie o stáří 10-40 milionů let, plné nových a právě se rodících hvězd.
V ideálních podmínkách, kdy jsou objekty přesně za sebou, vzniká tzv. Einsteinův kruh. To je kroužek, který tvoří obraz vzdáleného objektu s objektem ohýbajícím světlo ve středu kruhu. V tomto případě není postavení jednotlivých objektů zcela dokonalé a výsledkem je neúplný kruh kolem dvou galaxií. Ty jsou ovšem náhodou od sebe vzdálené tak, že ze Země (a jen ze Země) je výsledkem obraz smajlíka.
Gravitační čočky zpopularizoval už ve 30. letech v časopise Scientific American astronom Henry Norris Russell. Jejím nejčastějším projevem je "zmnožení" obrazu - v tomto případě do čtyř dalších obrazů. Pro tuto konfiguraci se zase vžil výraz Einsteinův kříž. Na to, že se Einstenovi do publikace o gravitačních čočkách nechtělo, je s nimi jeho jméno dnes spojeno velmi pevně.
Samozřejmě, tento dojem z něj máme jen my lidé, a to díky jevu, kterému se říká pareidoile (wikipedie). Jeho příkladem je rozeznávání hrozivých postav ve stromech temného lesa, Ježíšů v toastu nebo krys na Marsu. Nevíme to samozřejmě zcela jistě (evoluce nám to neprozradí), ale tento mechanismus má na jasný smysl z hlediska přežití: je výhodnější „domýšlet“ si tváře či jiná možná nebezpečí i z neúplných údajů než nikoliv. Taková reakce vám totiž může zachránit život a v případě, že nebezpečí není reálné, vám způsobí maximálně úlek.
Obrázek „smajlíka“ našla v archivech Hubbleova teleskopu Judy Smithová, která ho přihlásila do soutěže Hubble’s Hidden Tresures (Skryté poklady z Hubblu), jejíž účastníci se „prohrabávali“ obrazovými archivy NASA a ESA. Přihlášené snímky si můžete projít na Flickru. „Smajlík“ tedy spatřil světlo světa poprvé (v trochu jiné verzi) už v roce 2012, ale my jsme si obrázku všimli až po zveřejnění tiskové zprávy NASA letos v únoru. Snad vám jeho stáří potěšení z něj neumenší.
Efekt gravitační čočky jsme pozorovali už i v případě přechodu planety před hvězdou. Fyzici rozumějí tomuto jevu natolik dobře, ho mohou podrobně nasimulovat a nám poskytnout představu, jak gravitace světlo ohýbá.
