Kuidas oleks ühe supernoovaga ühe hinnaga? Kasutades Hubble'i kosmoseteleskoopi, dr Patrick Kelly California-Berkeley ülikoolist koos GLASSi (Grism Lens Amplified Survey of Space) ja Hubble Frontier Fieldsi meeskondadega,avastatud kauge supernoova, mis on esiplaanil asuvate galaktikate klastri võimsa gravitatsiooni abil koondatud neljaks koopiaks. SN Refsdali dubleeritud objekt avastati rikas galaktikaparvesMACS J1149.6 + 2223 Leo tähtkujus Maast viis miljardit valgusaastat. See on esimene mitme objektiiviga supernoova, mis on iga avastatud, ja üks looduse eksootilisemaid miraaže.
Gravitatsiooniline lääts kasvas välja Einsteini omast Relatiivsusteooriakus ta ennustas massiivsete esemete painutamist ja väändumist kosmoseaeg. Mida massiivsem objekt, seda raskem on painutamine. Seda saame kujutada kujutledes last seisvat batuudil, tema kaal surub kangasse vistriku. Asendage laps 200-naelise täiskasvanuga ja batuudi pind langeb veelgi.
Samamoodi loob massiivne Päike kosmoseaja kangas sügava, kuid nähtamatu tuhmi. Planeedid tunnevad seda 'ruumi kumerust' ja veerevad sõna otseses mõttes Päikese poole. Ainult nende liikumine külgsuunas või nurkne liikumine hoiab neid otse päikese infernosse kukkumast.
Massiivsete objektide loodud kõver ruum painutab ka valguskiiri. Einstein ennustas, et Päikese või mõne muu massiivse objekti lähedal mööduva tähe valgus järgib seda nähtamatut kõverdatud kosmosepilti ja suunatakse muidu sirgjooneliselt teelt kõrvale. Tegelikult toimib objekt objektiivina, painutades ja fokusseerides kaugest valgusallikast tulevat valgust heledamaks või mitmeks ja moonutatud pildiks. Tuntud ka kui tähevalguse läbipaine, kutsume seda tänapäeval gravitatsiooniläätseks.
Aja jooksul moonutatud kosmoseaja simuleerimine tohutu galaktikaparve ümber
Selgub, et neid gravitatsiooniläätsi on tohutul hulgal galaktikate kobaraid. Need sisaldavad nii tavalist ainet kui ka tohutul hulgal endiselt müstilist tumeainet, mis moodustab 96% universumi materiaalsest kraamist. Rikkad galaktikaparved toimivad nagu teleskoobid - nende tohutu mass ja võimas gravitatsioon võimendavad ja võimendavad galaktikate valgust miljarditest valgusaastatest kaugemale, tehes nähtavaks selle, mida muidu kunagi ei näe.
Naaseme SN Refsdali juurde, nime saanud Sjur Refsdalist, kes on Norra astrofüüsik, kes tegi varakult tööd gravitatsioonilise läätse valdkonnas. Massiivne elliptiline galaktika MACS J1149 klastris “läätseb” 9,4 miljardi valgusaasta kaugusel asuvat supernoovat ja selle peremehe spiraalset galaktikat taustpimedusest rambivalgusesse. Ka elliptili võimas raskusjõud on teinud suurepärase töö, moonutades kosmoseaega, et supernoova vaatesse jõuda, moonutab ka peremees galaktika kuju ja jagab supernoova neljaks eraldi, sarnaselt heledaks pildiks. Sellise ilusa sümmeetria loomiseks peab SN Refsdal olema galaktika keskpunkti taga täpselt joondatud.
Siinne stsenaarium on silmatorkavalt sarnane Einsteini rist, gravitatsiooniläätsega kvasar, kus kauge kvasari valgus on jagatud neljaks kujutiseks, mis on paigutatud esiplaanil asuva läätsegalaktika ümber. Kvaasari kujutised virvendavad või muutuvad heleduses aja jooksul sellisena, nagu nad on mikrolülitatud üksikute tähtede läbimisel galaktikas. Iga täht toimib peamise läätse sees väiksema objektiivina.
Üksikasjalikud värvilised pildid, mis on tehtud rühmade GLASS ja Hubble Frontier Field järgi, näitavad, et supernoova hostgalaktikat korrutatakse ka galaktikaklastri raskusjõuga. Vastavalt nende hiljutine paber, Kelly ja meeskond töötavad endiselt selle supernoova spektri saamiseks, et teha kindlaks, kas see tulenes valge kääbustähe (Ia tüüp) kontrollimata põlemisest ja plahvatusest või kütusest otsa saanud supernatiivse tähe kataklüsmilisest kokkuvarisemisest ja tagasilöögist (tüüp 8). II).
Ajavahemik, mille jooksul iga objektiivi abil pildilt Maale kulub, on erinev, kuna igaüks neist kulgeb läätsega galaktika keskpunkti ümber pisut erinevat rada. Mõni tee on lühem, mõni pikem. Ajastuse abil heleduse variatsioonid üksikute piltide vahel loodab meeskond seada piiranguid mitte ainult heleda aine ja tumeda aine jaotumisele läätsega galaktikas ja kobaras, vaid kasutab seda teavet universumi paisumiskiiruse määramiseks.
Kosmilisest miraažist saate palju pigistada!
