Mi lenne négy szupernóva egy áráért? A Hubble Űrtávcső segítségével Dr. Patrick Kelly a Kaliforniai Berkeley Egyetemen, a GLASS (Grism Lens Amplified Survey of Space) és a Hubble Frontier Field csapatokkal együtt,felfedezett egy távoli szupernóva, amely egy előtérben lévő galaxis klaszter erőteljes gravitációja révén négy példányba önmagát képezi. Az SN Refsdal elnevezésű tárgyat a gazdag galaxis klaszterben fedezték felMACS J1149.6 + 2223 öt milliárd fényévre a Földtől a Leo csillagképben. Ez az első sokszoros lencsés szupernóva, amelyet minden felfedezett, és a természet egyik leg egzotikusabb csodája.
A gravitációs lencse Einsteinből nőtt ki Relativitás-elméletamelyben azt jósolta, hogy a hatalmas tárgyak meghajolják és meghúzzák a téridő. Minél tömegebb a tárgy, annál súlyosabb a hajlítás. Ezt úgy képzelhetjük el, hogy elképzelünk egy gyermeket, aki egy trambulinon áll, és a súlya egy gömböt nyomja be az anyagba. Cserélje le a gyermeket egy 200 fontos felnőttre, és a trambulin felülete még enyhül.
Hasonlóképpen, a hatalmas Nap mély, de láthatatlan gödröt hoz létre az űrtartalom szövetében. A bolygók érzékelik ezt a „tér görbületét” és szó szerint a Nap felé gördülnek. Csak oldalirányú mozgása vagy szögmozgása megakadályozza, hogy egyenesen esjenek a napfénybe.
A hatalmas tárgyak által létrehozott ívelt tér is meghajolja a fénysugarat. Einstein azt jósolta, hogy a Nap vagy egy hatalmas tárgy közelében haladó csillagból származó fény követi ezt a láthatatlanul ívelt űrkutatást, és egy másként egyenes útról elterelhető. Valójában az objektív lencséként működik, és a távoli forrásból származó fényt meghajlítja és újrafókuszálja, akár világosabbá, akár többszörös és eltorzult képekké. A csillagfény elhajlásának is nevezik, manapság gravitációs lencsének hívjuk.
A torz téridő szimulációja egy hatalmas galaxis klaszter körül az idő múlásával
Kiderült, hogy nagyon sok ilyen gravitációs lencse van hatalmas galaxiscsoportok formájában. Ezek tartalmaznak rendszeres anyagot, valamint hatalmas mennyiségű még mindig titokzatos sötét anyagot, amely az univerzum anyagi cuccának 96% -át teszi ki. A gazdag galaxiscsoportok úgy viselkednek, mint távcsövek - hatalmas tömegük és erőteljes gravitációjuk milliárd fényévvel meghosszabbítja és fokozza a galaxisok fényét, így láthatóvá válik, amit egyébként soha nem látnának.
Térjünk vissza az SN Refsdal-hoz, amelyet Sjur Refsdal-nak neveztek el, egy norvég asztrofizikusnak, aki korai munkát végzett a gravitációs lencse területén. Egy hatalmas elliptikus galaxis a MACS J1149 klaszterben „lencséken” tartja a 9,4 milliárd fényévnyi távoli szupernóvat és gazdagörgő galaxisát a háttér homályosságától a reflektorfénybe. Az ellipszis erőteljes gravitációja révén a szupernóva látványának megteremtése érdekében a téridő torzításával is finom munkát eltorzította a gazdagép galaxisának alakja, és a szupernóva négy különálló, hasonlóan fényes képre oszlik meg. Az ilyen tiszta szimmetria létrehozásához az SN Refsdal-t pontosan be kell állítani a galaxis központja mögött.
Az itt szereplő forgatókönyv feltűnő hasonlóságot mutat a következővel Einstein keresztje, egy gravitációs lencsével rendelkező kvazár, ahol a távoli kvazár fényét négy képre bontották az előtérben lévő lencse-galaxis körül. A kvazáris képek villognak, vagy a fényerő megváltozik az idő múlásával, ahogy vannak mikrolencsés az egyes csillagok áthaladásával a galaxisban. Minden csillag kisebb lencseként működik a fő lencsén belül.
A GLASS és a Hubble Frontier Field csoportok által készített részletes színes képek azt mutatják, hogy a szupernóva gazdagépe galaxisát többszörözik a galaxis klaszter gravitációja is. Szerintük legutóbbi cikk, Kelly és a csapat továbbra is azon dolgozik, hogy megszerezzék a szupernóva spektrumát annak meghatározására, hogy az egy fehér törpe csillag (Ia típusú) ellenőrizetlen égése és robbanása, vagy az üzemanyagból kifogyott szupergiantán csillag kataklizmikus összeomlása és visszapattanása eredményeként jött létre (Type 1) II).
Az egyes lencséktől a Földre történő utazáshoz szükséges idő eltérő, mivel mindegyik kissé eltérő utat követi a lencse galaxis közepén. Néhány út rövidebb, mások hosszabb. Az időzítés fényerő-változások Az egyes képek között a csapat azt reméli, hogy korlátozza a fényes anyag és a sötét anyag eloszlását a lencséző galaxisban és a klaszterben, hanem felhasználhatja ezeket az információkat az univerzum tágulási sebességének meghatározására.
Sokat kinyomhatsz egy kozmikus délibőrből!
