Wszechświat wykrzywił supernową. Astronomowie zajrzeli w ciemny wszechświat

Astronomowie obserwują eksplozje supernowych na niebie zasadniczo bezustannie. Masywnych gwiazd w galaktykach jest całe mnóstwo, a im masywniejsze, tym krócej żyją. Nic zatem dziwnego, że niemal co chwilę teleskopy naziemne jak i kosmiczne dostrzegają spektakularny rozbłysk eksplozji umierającej gwiazdy. Przez ten jeden moment w swoim życiu, gwiazda przez chwilę świeci jaśniej niż cała galaktyka, w której się znajduje, aby następnie zniknąć na zawsze. Czasami jednak także wśród supernowych naukowcy odkrywają obiekty, które wymykają się łatwemu wyjaśnieniu. Tak też jest z supernową skatalogowaną jako SN Zwicky.
Wszechświat wykrzywił supernową. Astronomowie zajrzeli w ciemny wszechświat

Problem z tą konkretną eksplozją sprowadza się do tego, że jest bardzo odległa supernowa, która jest dużo jaśniejsza niż powinna być typowa supernowa w tej odległości. Naukowcy mieli sporo czasu, aby uważnie się jej przyjrzeć, bowiem eksplozję można było obserwować aż cztery razy.

Zaraz, zaraz! Czy w eksplozji supernowej gwiazda nie jest rozszarpywana na strzępy? Jakim zatem cudem gwiazda mogłaby eksplodować w ten sposób czterokrotnie. Pytanie jest jak najbardziej zasadne, aczkolwiek wyjaśnienie jest zaskakująco proste. Otóż do samej eksplozji doszło tylko raz. Obserwatorzy znajdujący się na Ziemi mogli ją obserwować cztery razy i to w czterech różnych miejscach na niebie.

Supernowa plus soczewka grawitacyjna

Tak nietypowa sytuacja spowodowana jest tym, że światło z odległej eksplozji, do której doszło aż cztery miliardy lat temu, przeleciało w pobliżu centrum bardzo masywnej galaktyki. Grawitacja tego obszaru zmieniła drogę, jaką poruszało się światło z supernowej w taki sposób, że na Ziemi widoczna była ona nie tylko w czterech różnych miejscach, to jaśniej niż powinna. Centrum galaktyki podziałało po prostu jak szkło powiększające.

Czytaj także: Istnieje trzeci rodzaj supernowych – twierdzą uczeni. To wyjaśnia zagadkę z 1054 r.

Warto tutaj zwrócić uwagę na fakt, że z jednej strony galaktyka znajdująca się na drodze między supernową a nami umożliwiła nam jej dostrzeżenie z tak dużej odległości, a z drugiej strony zniekształcenie obrazu supernowej pozwoliło badaczom zbadać masę oraz rozkład materii w centrum tejże galaktyki.Dwie pieczenie na jednym ogniu.

Supernowa SN Zwicky swoją nazwę zawdzięcza obserwatorium Zwicky Transient Facility (ZTF), które dostrzegło ją jako pierwsze. ZTF to specjalna kamera zainstalowana na szczycie Teleskopu Samuela Oschina w Obserwatorium Palomar w Kalifornii. Jej głównym zadaniem jest wykrywanie zjawisk przejściowych na nocnym niebie, tj. obiektów szybko zmieniających jasność, takich jak supernowe, rozbłyski promieniowania gamma, zderzenia gwiazd neutronowych, czy w końcu przemieszczające się w polu widzenia komety i planetoidy. Jak dotąd za pomocą ZTF astronomowie obserwowali już 7811 supernowych. SN Zwicky należy jednak do tych szczególnych przypadków, bowiem w całej historii badań astronomowie zarejestrowali tylko kilka supernowych soczewkowanych grawitacyjnie. Jest to tym samym jedna z najodleglejszych eksplozji tego typu, jakie kiedykolwiek dane było nam obserwować.

Ciemny wszechświat wychodzi na światło dzienne

Warto tutaj zwrócić uwagę na fakt, że SN Zwicky to supernowa typu Ia. Eksplozje tego typu zawsze mają dokładnie taką samą jasność absolutną. Porównanie jej z jasnością obserwowaną pozwala precyzyjnie ustalić odległość eksplozji od Ziemi. Z tego też powodu supernowe tego typu służą astronomom za świece standardowe do pomiaru tempa rozszerzania się wszechświata, za które odpowiedzialna jest tzw. ciemna energia.

Co więcej, soczewkowanie grawitacyjne promieniowania tej supernowej pozwala nam zbadać masę galaktyki znajdującej się między nią a Ziemią. Mowa tutaj nie tylko o masie gwiazd, pyłu i gazu, ale także ciemnej materii, której we wszechświecie jest pięć razy więcej niż zwykłej materii.

Można zatem powiedzieć, że supernowe typu Ia soczewkowane przez masywne galaktyki to wprost idealne mierniki całego ciemnego wszechświata. Oby takich odkryć było coraz więcej. Być może przy dużej próbce takich obiektów w końcu uda się odrzeć ciemny wszechświat z jego tajemnic.

Więcej:supernowa