Японські астрономи за допомогою даних з телескопа ALMA (Atacama Large Millimeter Array) змогли вперше описати внутрішню будову дуже далекої галактики SDP.81, розташованої в 11,7 мільярдах світлових років від Землі. Детальне вивчення такого далекого об'єкта виявилося можливим завдяки «фокусуванню» світла в гравітаційній лінзі від надмасивної чорної діри. Дослідження описано в релізі на офіційному сайті ALMA, а повна стаття прийнята до публікації в.
Автори використовували дані, отримані ALMA в жовтні 2014 року. Завдяки ефекту гравітаційної лінзи від чорної діри, розташованої в 3,4 мільярдах світлових років, вчені спостерігали так зване «кільце Ейнштейна». Випромінювання галактики SDP.81, викривлене сильним гравітаційним тяжінням чорної діри, з Землі виглядає, як кільце навколо темної ділянки неба.
Гравітаційне фокусування робить об'єкт істотно яскравішим, але також сильно спотворює його спостережувану форму. Для того, щоб відновити з кільця Ейнштейна початковий вигляд галактики, автори створили комп'ютерну модель гравітаційної лінзи. Домігшись збігу результатів моделювання з експериментально спостережуваною картиною, вчені зробили висновок про передбачувану будову SDP.81.
Так, автори вказали на існування кількох зореутворюючих пилу-газових хмар діаметром 200-500 світлових років в еліптичній області розміром близько 5000 світлових років. Ці параметри збігаються з тим, що спостерігається в більш близьких галактиках, в тому числі - Чумацькому Шляху. Також за структурою «центральної плями» в кільці Ейнштейна вчені оцінили масу «лінзуючої» чорної діри, вона виявилася дорівнює 300 мільйонам маси Сонця.
Зображення SDP.81 вдавалося отримати і раніше, наприклад, за допомогою телескопа Хаббл. Однак дозволу було недостатньо для детального вивчення внутрішньої структури галактики. За допомогою ALMA і гравітаційного лінзування астрономам вдалося встановити рекорд в деталізації таких віддалених об'єктів.