Як щодо чотирьох наднових за ціною одного? Використовуючи космічний телескоп "Хаббл", доктор Патрік Келлі з Каліфорнійського університету-Берклі разом із командами GLASS (посилене обстеження об'єктивів Gism з космосу) та командами Hubble Frontier Fields,виявив віддалена наднова, що спирається на чотири копії себе потужною силою тяжіння кластера переднього плану галактики. Об'єкт, що отримав назву SN Refsdal, був виявлений у багатому кластерному галактиціMACS J1149.6 + 2223 п’ять мільярдів світлових років від Землі в сузір'ї Лева. Це перша з багаторазових навантажень наднована кожна з виявлених і один із найекзотичніших міражів природи.
Гравітаційні лінзи виросли з Ейнштейна Теорія відносностіде він прогнозував, що масивні предмети згинатимуть та обмотуватимуть тканину просторовий час. Чим масивніший предмет, тим сильніше вигин. Ми можемо це уявити, уявляючи, як дитина стоїть на батуті, а її вага притискає ямочку до тканини. Замініть дитину дорослим на 200 кілограмів і поверхня батута провисає ще більше.
Аналогічно, масивне Сонце створює глибокий, але невидимий ямочок у тканині простору-часу. Планети відчувають це «викривлення космосу» і буквально котяться до Сонця. Лише їх боковий рух або імпульсний імпульс не дають їм потрапляти прямо в сонячну інферно.
Вигнутий простір, створений масивними предметами, також вигинає світлові промені. Ейнштейн передбачив, що світло від зірки, що проходить поблизу Сонця чи іншого масивного об'єкта, піде за цим невидимим зігнутим космічним пейзажем і відхилиться від інакше прямого шляху. Фактично, об'єкт виконує функцію лінзи, згинаючи та переорієнтовуючи світло з далекого джерела або на яскравіше зображення, або на численні та спотворені зображення. Також відомий як відхилення зіркового світла, сьогодні ми його називаємо гравітаційним лінзуванням.
Моделювання спотвореного космічного часу навколо масивного скупчення галактик у часі
Виявляється, існує безліч цих гравітаційних лінз у вигляді масивних скупчень галактик. Вони містять регулярну речовину, а також величезну кількість досі загадкової темної матерії, яка становить 96% матеріального матеріалу у Всесвіті. Багаті скупчення галактик діють як телескопи - їх величезна маса і потужна сила тяжіння збільшують і посилюють світло галактик на мільярди світлових років поза межами, роблячи видимим те, чого інакше ніколи не побачити.
Повернемося до SN Refsdal, названому Сюром Рефсдалом, норвезьким астрофізиком, який рано працював у галузі гравітаційного лінзування. Масивна еліптична галактика в кластері MACS J1149 "лінзує" далеку наднову 9,4 мільярда світлового року та її спіральну галактику від непрозорості фону до прожектора. Потужна гравітація еліптиків зробила прекрасну роботу, спотворюючи космічний час, щоб привести наднову до уваги, також спотворює форму галактики-хазяїна і розбиває наднову на чотири окремих, схоже яскравих зображення. Щоб створити таку акуратну симетрію, SN Refsdal повинен бути точно вирівняний за центром галактики.
Сценарій тут надзвичайно схожий на Хрест Ейнштейна- гравітаційно натягнутий квазар, де світло віддаленого квазару було розбито на чотири зображення, розташовані навколо лінктивної галактики переднього плану. Зображення квазару мерехтять або змінюються яскравістю з часом мікросенсовані шляхом проходження окремих зірок всередині галактики. Кожна зірка виступає меншою лінзою в межах основної лінзи.
Детальні кольорові зображення, зроблені групами GLASS та Hubble Frontier Field, показують, що галактика хоста наднової також багаторазово зображена силами тяжіння кластера галактики. Відповідно до їх недавній документ, Келлі та його команда досі працюють над отриманням спектрів наднової, щоб визначити, чи було це наслідком неконтрольованого горіння та вибуху білої карликової зірки (Тип Іа) або катаклізму колапсу та відскоку надгігантської зірки, у якої закінчилося паливо (Тип II).
Час світла, що займає подорож до Землі від кожного з лінзованих зображень, відрізняється тим, що кожен йде дещо іншим шляхом навколо центру галактики, що лінзує. Деякі шляхи коротші, інші довші. За термінами варіації яскравості між окремими зображеннями команда сподівається забезпечити обмеження не тільки розподілу яскравої речовини проти темної матерії в галактиці, що об'єктивується, і в кластері, але використовувати цю інформацію для визначення швидкості розширення Всесвіту.
Ви можете сильно вичавити з космічного міражу!
