Za posledných niekoľko desaťročí sme sa oveľa lepšie zdokonalili v pozorovaní supernov počas ich výskytu. Obiehajúce teleskopy teraz dokážu zachytiť vyžarované vysokoenergetické fotóny a poznať ich zdroj, čo umožňuje iným teleskopom robiť rýchle pozorovania. Niektoré automatické skenovacie teleskopy zobrazili rovnaké časti oblohy noc čo noc, čo umožnilo programom na analýzu obrazu identifikovať nové svetelné zdroje.

Niekedy však šťastie stále hrá rolu. To je prípad snímky z Hubbleovho teleskopu z roku 2010, kde snímka náhodou zachytávala aj supernovu. Ale kvôli gravitačnej šošovke sa jediná udalosť objavila na troch rôznych miestach v zornom poli Hubbleovho teleskopu. Vďaka vtipom o tom, ako tento objektív funguje, boli všetky tri miesta zachytené inak krát Potom, čo hviezda explodovala, čo umožnilo výskumníkom poskladať časový priebeh po supernove, hoci bola pozorovaná pred viac ako desiatimi rokmi.

Potrebujem to v troch kópiách

Nová práca je založená na hľadaní starých obrázkov v archívoch Hubbleovho teleskopu, ktoré náhodou zachytávajú prchavé udalosti: niečo, čo je na niektorých fotografiách lokality, ale nie na iných. V tomto prípade vedci hľadali špeciálne udalosti, ktoré boli modifikované gravitáciou. K tomu dochádza, keď masívny predný objekt deformuje priestor takým spôsobom, že vytvára efekt šošovky, ohýbajúcu dráhu svetla, ktoré vychádza za šošovkou z perspektívy Zeme.

Pretože gravitačné šošovky nie sú ani zďaleka také presné ako tie, ktoré vyrábame, často vytvárajú zvláštne deformácie objektov na pozadí alebo ich v mnohých prípadoch zväčšujú na viacerých miestach. Zdá sa, že toto sa tu stalo, pretože v zornom poli Hubbleovho teleskopu sú tri odlišné obrazy prechodnej udalosti. Ďalšie obrázky tejto oblasti naznačujú, že miesto sa zhoduje s galaxiou; Analýza svetla z tejto galaxie naznačuje červený posun, čo naznačuje, že sa na ňu pozeráme tak, ako to bolo pred viac ako 11 miliardami rokov.

Vzhľadom na relatívnu jasnosť, náhly vzhľad a umiestnenie v galaxii je pravdepodobné, že táto udalosť je supernova. V tejto vzdialenosti boli mnohé vysokoenergetické fotóny produkované v supernove červené posunuté do viditeľnej oblasti spektra, čo umožnilo Hubbleovi zobraziť ich.

Aby sme pochopili viac o supernove na pozadí, tím vypracoval, ako funguje šošovka. Vytvorila ho kopa galaxií s názvom Abell 370 a priradenie hmotnosti tejto kopy im umožnilo odhadnúť vlastnosti šošovky, ktorá ju vytvorila. Výsledný model šošovky naznačil, že už existujú štyri obrázky galaxie, ale ani jeden obrázok nebol dostatočne zväčšený, aby bol viditeľný; Tri, ktoré boli viditeľné, boli zväčšené faktormi štyri, šesť a osem.

Ale model ďalej naznačil, že objektív ovplyvnil aj načasovanie príchodu svetla. Gravitačné šošovky nútia svetlo, aby prechádzalo dráhami medzi zdrojom a pozorovateľom rôznej dĺžky. A keďže sa svetlo pohybuje konštantnou rýchlosťou, tieto rôzne dĺžky znamenajú, že svetlu trvá iný čas, kým sa sem dostane. V podmienkach, ktoré poznáme, ide o nepatrný rozdiel. Ale v kozmickom meradle je to veľký rozdiel.

Opäť pomocou modelu šošoviek výskumníci odhadli potenciálne oneskorenia. V porovnaní so staršou snímkou ​​bola prvá a druhá snímka oneskorená o 2,4 dňa a tretia o 7,7 dňa s neistotou približne 1 deň naprieč všetkými odhadmi. Inými slovami, jeden obrázok oblasti vytvoril to, čo bolo v podstate časovou stopou niekoľkých dní.

čo to bolo

Porovnaním údajov z Hubbleovho teleskopu v porovnaní s rôznymi triedami supernov, ktoré sme zobrazili v modernom vesmíre, sú pravdepodobne spôsobené výbuchom červenej alebo modrej obrie hviezdy. Detailné charakteristiky udalosti najlepšie vyhovovali červenému obrovi, ktorý bol v čase výbuchu asi 500-krát väčší ako Slnko.

Intenzita svetla pri rôznych vlnových dĺžkach poskytuje údaj o teplote výbuchu. Prvý obrázok naznačuje, že to bolo približne 100 000 K, čo naznačuje, že sme sa naň pozerali len šesť hodín po jeho výbuchu. Najnovšia snímka šošovky ukazuje, že úlomky sa už ochladili na 10 000 K počas ôsmich dní medzi dvoma rôznymi snímkami.

Je jasné, že existujú novšie a bližšie supernovy, ktoré môžeme študovať podrobnejšie, ak chceme pochopiť procesy, ktoré vedú k výbuchu masívnej hviezdy. Ak v dávnej minulosti nájdeme viac takýchto supernov, budeme schopní odvodiť veci o počte hviezd, ktoré existovali skôr v histórii vesmíru. Ale zatiaľ je to len druhýkrát, čo sme ho našli. Autori práce, ktorú popisujú, sa snažia vyvodiť nejaké závery, ale je jasné, že tieto závery by zahŕňali vysoký stupeň neistoty.

Takže v mnohých ohľadoch nám to nepomôže urobiť veľký pokrok v chápaní vesmíru. Ale ako príklad zvláštnych dôsledkov síl, ktoré riadia správanie vesmíru, je to pôsobivé.

temperamentná povaha2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-05252-5 (O DOI).

Choď do diskusie…