Dobbeltkvasaren QSO 0957+561A,B blev opdaget i 1979. Vi ser to billeder af kvasaren, fordi en mellemliggende galakse afbøjer lyset, så der dannes to billeder. Den mellemliggende galakse virker som gravitationslinse, fordi den afbøjer lyset fra det fjerne objekt.

Billedet er taget af Hubble-rumteleskopet, fundet på https://esahubble.org/images/potw1403a/
Credit: ESA/Hubble & NASA

På Esa/Hubble-hjemmesiden skriver de, at afstanden til kvasaren er knap 14 milliarder lysår, og at afstanden til den mellemliggende galakse YGKOW G1 er ca. 4 milliarder lysår.

Sådan ser vi dobbeltkvasaren:

• Lyset udsendes fra den fjerne kvasar Q, og afbøjes omkring galaksen G, der er systemets gravitationslinse.
• Observatøren O ser to objekter, Q_A og Q_B, som er to forskellige billeder af kvasaren Q.
• De to lysveje fra Q til O kan have forskellig længde. Antag, at lysvejen der svarer til kvasarbilledet Q_A er den korteste. Så vil en ændring i lyssignalet fra kvasaren ses først i lyset fra Q_A, og senere i lyset fra Q_B.
• Sjur Refsdal udledte i 1964 sammenhængen mellem tidsforsinkelsen Δt og Hubble-konstanten H₀. Og da der er sammenhæng mellem værdien af Hubblekonstanten og universet alder, får man på denne måde en ny mulighed for bestemmelse af universets alder.

Det første forsøg på at lave en tidsbestemmelse stammer fra 1984, hvor danske Ralph Florentin-Nielsen ud fra målinger med Schmidt-teleskopet på Brorfelde bestemte tidsforsinkelsen til 1,55 år.
Senere blev tidsforskellen af andre bestemt til 1,03 år, og der var længe tvivl om, hvilken værdi der var den rigtige. I en Hvælv-udsendelse om “Den kosmiske kikkert” forklarede Sjur Refsdal virkningen af tyngdekraftlinser, og Florentin-Nielsen og den amerikanske astronom Irwin Shapiro blev interviewet om tidsforsinkelsen. Shapiro repræsenterede de forskere, der tvivlede på den høje værdi af tidsforskellen, men han var – så vidt jeg husker det – rosende i forhold til, at Florentin-Nielsen havde vovet at give et bud på tidsforsinkelsen ud fra det beskedne data, han havde til rådighed i 1984.
Astronomen Rudolf E. Schild udgav i 1986 artiklen “CCD Camere Brightness Monitoring of Q0957 + 561A, B“, hvor han fandt en tidsforskel på 1,03 år. Siden da er målingerne forbedret, og specielt er det blevet lettere at bestemme tidsforskellen præcist, fordi man nu har data for en meget længere tidsperiode. Der er nu enighed om, at tidsforskellen er Δt=417 døgn ± 3 døgn.

Schild har offentliggjort sine data med en beskrivelse af, hvad hver enkelt del af datasættet betyder. Find materialet her
● Datasættet (1233 observationer 1979-98) på siden TwQSO Data Table, og
● Beskrivelsen af data i datasættet på siden TwQSO Data Table Description

Jeg har brugt Schilds data i et regneark, hvor jeg har afbildet observationerne fra Q_A og Q_B med forskellige farver, og jeg har lavet det, så man kan tidsforskyde Q_B-signalerne, og finde ud af, hvor mange dage man skal tidsforskyde, for at de to sæt lysmålinger falder oveni hinanden.
Det giver naturligvis kun et simpelt bud på bestemmelsen af tidsforsinkelsen, men viser dog ideen. Astronomerne beregner sig til tidsforskydningen, og tager hensyn til de mange effekter, lyset udsættes for på sin vej forbi gravitationslinsen G.
Jeg fik ideen ved at læse Jan-Erik Ovaldsens “New Aperture and PSF Photometry of QSO 0957+561A,B” (Oslo 2002), hvor der på side 118 er en figur, der ligner den højre af de to figurer herunder, med tidsforskydning 416 døgn.

Sidst opdateret 2022-03-11