PopularEditorialNewBest

Предсказывая будущее: как увидеть одну сверхновую четыре раза?

1В закладки

Предсказывать будущее — дело непростое, особенно когда речь идёт об астрономии. Несмотря на это, некоторые события учёные научились достаточно точно прогнозировать: например, солнечные и лунные затмения, а также пролёты комет. Теперь к этому списку добавилось событие гораздо больших масштабов: в 2037 году мы сможем увидеть взрыв сверхновой. В четвёртый раз.

Первые три раза сверхновая AT 2016jka под названием Requiem появилась на снимке, сделанном телескопом Хаббл в 2016 году (слева); через три года, в 2019, она уже исчезла из виду (справа). Звезда отделена от нас массивным скоплением галактик MACS J0138, гравитация которого преломляет свет от взрыва, действуя подобно увеличительному стеклу. Этот эффект, называющийся гравитационным линзированием, ещё и разделяет свет, вызывая появление нескольких «проекций» звезды, три из которых мы и видели в 2016 году. Следующую такую проекцию мы увидим аж в 2037 году, её предсказанное место появления обозначено жёлтым кружком слева сверху на второй фотографии.
Обработка изображения: Joseph DePasquale (STScI)

Первые три изображения сверхновой под названием Requiem учёные нашли в архивах Космического телескопа Хаббла за 2016 год. Сильнейшая гравитация скопления (кластера) галактик, находящегося между нами и звездой, преломляет свет от взрыва, создавая несколько видоизменённых «проекций» — это явление называется гравитационным линзированием. Три маленькие точки на фотографии отличаются цветом и яркостью, так как каждая из них является отголоском иной стадии взрыва.

«Это новое открытие — третий пример многократно отображаемой сверхновой, для которого мы можем посчитать задержку прибытия света, — говорит главный исследователь Стив Родни из Университета Южной Каролины в Колумбии. — Этот находится дальше всех, и ожидаемая задержка очень велика: мы сможем его наблюдать где-то в 2037 году».

Свету из скопления (которое называется MACS J0138), требуется примерно 4 миллиарда лет, чтобы достичь Земли. Свет от Requiem же, судя по расстоянию до галактики, в которой находится сверхновая, путешествовал до нас целых 10 миллиардов лет!

Свой прогноз астрономы составили на основе компьютерных моделей скопления, описывающих путь света через лабиринт из тёмной материи внутри него. Каждая из «точек» представляет собой свет, который пошёл по одному из множества возможных путей в этом лабиринте. Отчасти, различной длиной маршрутов и объясняется то, что на изображении 2016 года можно было видеть три различных момента взрыва сверхновой одновременно.

Причиной запаздывания последнего пучка света также является то, что он выбрал самый трудный маршрут — прямо через центр галактического скопления, где плотность тёмной материи достигает своего пика. Колоссальная гравитация искривляет его и не даёт долететь до Земли вовремя.

Впервые удивительный феномен заметил Гейб Браммер, профессор Института Нильса Бора Копенгагенского университета. Просматривая снимки отдалённых галактик под увеличением массивных галактических кластеров, он заметил на изображении от 2016 года три небольших точки — две красные и одну фиолетовую — которые уже отсутствовали на фотографии, снятой в 2019.

Команда из Браммера, Родни и профессора Лионского университета Йохана Ричарда исследовала изображения и составила карту плотности тёмной материи в скоплении, а также предсказали места появления будущих линзированных объектов. Учёные считают, что сверхновая вернётся и в 2042 году, но будет уже слишком тусклой для изучения.

Наблюдение за ещё одним появлением Requiem даст астрономам больше информации о галактическом скоплении, через которое прошёл свет сверхновой и позволит усовершенствовать разработанные ими модели этого объекта. Понимание того, как в подобных кластерах распределена тёмная материя — ключ к разгадке тайны расширения Вселенной.

«Такие длительные задержки особенно ценны, так как их можно точно измерить — нужно только несколько лет подождать, — говорит Родни. — Это — целиком независимый способ измерить скорость расширения Вселенной. В будущем, когда мы получим доступ к более обширной выборке, мы сможем дать ещё более точную оценку».

С запуском Космического телескопа Нэнси Грейс Роман и началом работ в Обсерватории Веры К. Рубин в ближайшие 20 лет обнаружение линзированных сверхновых станет всё более распространенным событием: благодаря большому углу обзора инструменты смогут запечатлеть ещё десятки подобных явлений.

Будущие телескопы, такие как космический телескоп им. Джеймса Уэбба, также смогут присоединиться к исследованию Requiem, наблюдая ещё не дошедший до нас свет от следующих стадий взрыва звезды.

Работа была опубликована в журнале Nature Astronomy под названием «A gravitationally lensed supernova with an observable two-decade time delay».
Ссылка на препринт работы: https://arxiv.org/abs/2106.08935

Источник: NASA

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

32
Войдите, чтобы видеть ещё 9 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Спокойная Лея С.
Вечность назад

Чудова новина для усіляких альтернативщиків. Є прекрасна можливість спростувати темну матерію, просто запропонувавши хороший математичний апарат та передбачити точніше. Але ось з останнім, як завжди проблеми, кеке

Хороший Томаш Пескек
Вечность назад

Красивая работа. Сколько ещё можно будет обнаружить интересного, изучая архивные снимки.

Злой Дарт Мол
Вечность назад

Дивно якось все це

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
If you were unable to log in, try this link.