Kā būtu ar četrām supernovām par vienas cenu? Izmantojot Habla kosmisko teleskopu, Dr. Patriks Kellijs no Kalifornijas Universitātes Berklijā kopā ar GLASS (Grism Lens pastiprinātu pētījumu no kosmosa) un Habla pierobežas lauku komandām,atklāts attālā supernova, ko priekšplāna galaktiku kopas spēcīgais gravitācijas spēks ieliek četros eksemplāros. Dublēts SN Refsdal, objekts tika atklāts bagātajā galaktiku klasterīMACS J1149.6 + 2223 piecu miljardu gaismas gadu attālumā no Zemes Leo zvaigznājā. Tā ir pirmā ikviena atklātā daudznozīmīgā supernova un viena no eksotiskākajām dabas mirāžām.
Gravitācijas lēca izauga no Einšteina Relativitātes teorijakur viņš paredzēja, ka masīvi priekšmeti saliekt un deformēs audumu kosmosa laiks. Jo masīvāks ir priekšmets, jo smagāks ir saliekums. Mēs to varam nofotografēt, iedomājoties bērnu, kurš stāv uz batuta, viņas svars iespiežot auduma audumu. Nomainiet bērnu ar 200 mārciņu pieaugušu cilvēku, un batuta virsma sagūst vēl vairāk.
Līdzīgi masīvā Saule rada dziļu, bet neredzamu pelmeni kosmosa laika audumā. Planētas izjūt šo “kosmosa izliekumu” un burtiski rit uz Sauli. Tikai viņu kustība uz sāniem vai leņķiskais impulss neļauj viņiem tieši iekrist Saules zemē.
Izliekta telpa, ko rada masīvi priekšmeti, liek arī gaismas starus. Einšteins paredzēja, ka gaisma no zvaigznes, kas iet netālu no Saules, vai cita masīva objekta, sekos šim neredzētajam izliektajam kosmosa ainavai un tiks novirzīta no citādi taisna ceļa. Faktiski objekts darbojas kā objektīvs, saliekot un fokusējot gaismu no tālākā avota vai nu uz spilgtāku attēlu, vai arī uz vairākiem un izkropļotiem attēliem. Pazīstams arī kā zvaigžņu gaismas novirze, mūsdienās mēs to saucam par gravitācijas objektīvu.
Laika gaitā izkropļota kosmosa laika simulācija ap masīvu galaktiku kopu
Izrādās, ka tur ir daudz šo gravitācijas lēcu masīvu galaktiku kopu veidā. Tie satur regulāru vielu, kā arī milzīgu daudzumu joprojām noslēpumaino tumšo vielu, kas veido 96% no Visuma materiālā materiāla. Bagātīgās galaktiku kopas darbojas kā teleskopi - to milzīgā masa un spēcīgais smagums palielina un pastiprina galaktiku gaismu miljardiem gaismas gadu attālumā, padarot redzamu to, kas citādi nekad nebūtu redzams.
Atgriezīsimies SN Refsdal, kas nosaukts par Sjur Refsdal, norvēģu astrofiziku, kurš agri strādāja gravitācijas objektīvu jomā. Masīva eliptiska galaktika MACS J1149 klasterī “objektīvi” 9,4 miljardu gaismas gadu attālumā esošajā supernovā un tās saimnieka spirālveida galaktikā no fona aizēnības nonāk uzmanības centrā. Elipses spēcīgais gravitācijas spēks ir paveicis lielisku darbu, lai sagrozītu kosmosa laiku, lai redzētu supernovu, arī izkropļo saimnieka galaktikas formu un sadala supernovu četros atsevišķos, līdzīgi spilgtos attēlos. Lai izveidotu tik glītu simetriju, SN Refsdal ir precīzi jāsaskaņo aiz galaktikas centra.
Šeit minētajam scenārijam ir pārsteidzoša līdzība ar Einšteina krusts, gravitācijas izkliedētāja kvazārs, kur attālā kvazāra gaisma ir sadalīta četros attēlos, kas izvietoti ap priekšplāna objektīva galaktiku. Kvazara attēli mirgo vai mainās spilgtums laika gaitā mikrolenti cauri atsevišķām zvaigznēm galaktikā. Katra zvaigzne galvenajā objektīvā darbojas kā mazāks objektīvs.
Sīki izstrādāti krāsu attēli, kas uzņemti grupās GLASS un Habla pierobežas lauki, parāda, ka supernovas saimnieka galaktika tiek reizināta ar galaktiku kopas smagumu. Saskaņā ar viņu nesenais raksts, Kelly un komanda joprojām strādā, lai iegūtu supernovas spektrus, lai noteiktu, vai tas ir radies no baltas pundurzvaigznes (Ia tips) nekontrolētas sadedzināšanas un eksplozijas vai no supergalvas zvaigznes, kas izbeidza degvielu, kataklizmiskās sabrukšanas un atsitiena. II).
Laiks, kas vajadzīgs, lai no katra objektīva attēla ceļotu uz Zemi, ir atšķirīgs, jo katrs iet nedaudz atšķirīgu ceļu ap objektīva galaktikas centru. Daži ceļi ir īsāki, citi garāki. Ar laika grafiku spilgtuma variācijas starp atsevišķiem attēliem komanda cer nodrošināt ierobežojumus ne tikai spilgtas vielas un tumšās vielas izplatībai objektīva galaktikā un klasterī, bet izmanto šo informāciju, lai noteiktu Visuma izplešanās ātrumu.
No kosmiskās mirāžas jūs varat daudz izspiest!
