cattiva astronomia | La lente gravitazionale riproduce e ritarda la luce della supernova

Una sorta di intergalattico funziona come una macchina del tempo per gli astronomi, permettendo loro di vedere una supernova in tre diversi stadi dell’esplosione contemporaneamente. E permetterebbe loro di rivederlo in una sorta di replay cosmico.

Situato a circa 4 miliardi di anni luce dalla Terra si trova il magnifico gruppo di galassie MACSJ0138.0-2155 (chiamiamolo MACS J0138 in breve). Questo è un gruppo di centinaia di galassie legate insieme dalla loro gravità reciproca. La massa di un blocco è così forte da distorcere in modo misurabile lo spazio circostante. La luce di un oggetto più lontano (a noi) passa attraverso questo spazio tortuoso e segue quelle curve come fa un’auto su una strada curva.

Questo ha molti effetti strani e meravigliosi, incluso lo zoom su questa luce e persino la creazione di più immagini dell’oggetto. Questo è simile a come funziona l’obiettivo, quindi lo chiamiamo lente gravitazionale.

A questo punto lasciatemi dire che non ho scritto solo dell’obiettivo ma di questo particolare gruppo non molto tempo fa, e ho memorizzato qualche centinaio di parole Lascia che ti esorto fortemente a fermarti un attimo e vai a leggere questo articolo; Ha tutto lo sfondo di cui hai bisogno per capire cosa ti dirò dopo.

Bene, stai bene, ok. andando avanti.

L’immagine MACSJ0138 Hubble è una galassia di sfondo chiamata MRG-M0138. È a circa 10 miliardi di anni luce da noi, quindi è davvero una lunga strada da percorrere. L’effetto lente ha creato una serie di immagini separate di lui, spalmate in tre archi. Uno nella parte inferiore dell’immagine di Hubble, l’altro a destra e il terzo in alto a sinistra, che punta al centro. Il movimento centrale è in realtà Due Le immagini della galassia si sovrappongono, in modo che assomigli a un singolo arco.

Ecco la parte divertente. Le immagini dell’ammasso scattate nel luglio 2106 mostrano punti nella galassia, un evento molto luminoso che può essere individuato nelle due immagini con lente inferiore e anche in quella a destra.

Gli astronomi l’hanno notato, ed è stato deciso che il punto è ponderato Supernova, stella che esplode. Possono superare intere galassie! Una tipica supernova impiega circa due settimane per raggiungere la massima luminosità, quindi svanisce nei prossimi mesi o anni.

Ecco il punto: quando qualcosa come un ammasso crea più immagini di una galassia dietro di esso, cambia il percorso che la luce ha preso per raggiungere la Terra. Queste tracce sono generalmente di lunghezze diverse, il che significa La luce in ogni immagine impiega un tempo diverso per arrivare qui. Se la lunghezza del percorso è maggiore, stiamo vedendo una supernova com’era prima nell’immagine del percorso più breve.

Questo è ciò che accade qui. Misure accurate mostrano che la supernova ha una luminosità diversa in ogni immagine dell’obiettivo, il che è dovuto a Guardando la supernova nelle diverse fasi del suo sviluppo!

Modellare il modo in cui la massa è distribuita nell’ammasso consente agli astronomi di stimare la quantità di ritardo tra le diverse immagini lenticolari della galassia di sfondo e la supernova. Hanno anche una buona idea di come la supernova si illumina e svanisce nel tempo. Utilizzando queste informazioni e i ritardi stimati, sono stati in grado di adattare la luminosità misurata a ciò che ci aspetteremmo da una supernova in un dato momento. Se chiamiamo 0 la luminosità della supernova al suo picco, allora le tre immagini che vediamo (partendo dal basso e muovendosi in senso antiorario) hanno tempi di 92, -24 e 107 giorni.

È stupefacente. Possiamo già vedere la supernova 24 giorni prima che raggiunga il suo picco! Questo è molto insolito e utile per poterne determinare il comportamento.

Sta migliorando. Quell’immagine macchiata in alto, che indica il centro di massa? Hanno scoperto che il suo ritardo è molto più lungo, motivo per cui non si vede una supernova al suo interno… ancora. Prevedono che a causa del percorso molto più lungo, una supernova dovrebbe iniziare ad apparire al suo interno nel 2037 (± 2 anni). Speriamo di aver avuto alcune gamme che hanno puntato in questo modo in 16 anni per dare un’occhiata. È una linea di base piuttosto lunga e aiuterà davvero a determinare le stime delle lenti e la distribuzione complessiva del gruppo.

A proposito, gli astronomi credono Questa è una supernova di tipo I, un’esplosione di una nana bianca alimentata da una stella compagna. Questo è conveniente, perché può essere calibrato per misurare le distanze. fatto Sono stati usati per anni per capire meglio come si sta espandendo l’universo Perché possono essere visti da lontano e le loro distanze possono essere misurate in modo abbastanza affidabile. Gli astronomi che hanno esaminato questa supernova pensano che supernove come questa potrebbero essere usate per questo genere di cose, ma ci vorrebbero circa 100 diverse supernove lenticolari per funzionare. È molto, ma con i grandi telescopi da ricognizione che saranno presto online, questo genere di cose potrebbe essere molto più semplice e persino familiare.

L’universo è un posto strano, ma quella stranezza offre opportunità. È stato difficile vedere questa supernova da sola, ma l’obiettivo l’ha resa più luminosa per noi. Ci offre anche quattro opportunità separate per osservarlo in momenti diversi della sua vita e anche per conoscere il gruppo di galassie che distorcono la nostra vista. Vinciamo qualunque cosa studiamo.

Questo è vero per l’astronomia in generale, ma è fantastico che l’universo cospiri per renderlo più facile.