Život

Jak vypadá Supernova ve vzdálené galaxii?

Jak vypadá Supernova ve vzdálené galaxii?

Kdysi dávno, v galaxii daleko, daleko ... explodovala masivní hvězda. Tato kataklyzma vytvořila objekt zvaný supernova (podobný tomu, který nazýváme Krabí mlhovina). V době, kdy tato prastará hvězda zemřela, se začala formovat vlastní galaxie Mléčná dráha. Slunce ještě neexistovalo. Ani planety. Zrození naší sluneční soustavy v budoucnosti stále více než pět miliard let.

Světelné ozvěny a gravitační vlivy

Světlo z této dávné exploze se šířilo vesmírem a neslo informace o hvězdě a její katastrofické smrti. Nyní, asi o 9 miliard let později, mají astronomové pozoruhodný pohled na událost. Ukazuje se na čtyřech obrázcích supernovy vytvořené gravitační čočkou vytvořenou kupou galaxií. Samotný cluster se skládá z obří eliptické galaxie v popředí shromážděné společně s dalšími galaxiemi. Všechny jsou zasazeny do shluku temné hmoty. Kombinovaný gravitační tah galaxií plus gravitace temné hmoty deformuje světlo od vzdálenějších objektů, když prochází. Ve skutečnosti mírně posouvá směr světla světla a rozmazává „obraz“ těchto vzdálených objektů.

V tomto případě prošlo světlo ze supernovy čtyřmi různými cestami skrz shluk. Výsledné obrazy, které zde vidíme ze Země, tvoří křížový vzorec nazývaný Einsteinův kříž (pojmenovaný podle fyzika Alberta Einsteina). Scéna byla snímána Hubbleův kosmický dalekohled. Světlo každého obrázku dorazilo k dalekohledu v poněkud odlišném čase - během několika dnů nebo týdnů od sebe. To je jasná indikace, že každý obraz je výsledkem jiné cesty, kterou světlo prošlo skrz kupu galaxií a jeho temnou hmotu. Astronomové studují toto světlo, aby se dozvěděli více o působení vzdálené supernovy a charakteristikách galaxie, ve které existovalo.

Jak to funguje?

Proud světla ze supernovy a cesty, které prochází, jsou analogické několika vlakům, které opouštějí stanici ve stejnou dobu, všechny jedou stejnou rychlostí a směřují ke stejnému cílovému cíli. Představte si však, že každý vlak jede na jiné trase a vzdálenost pro každý z nich není stejná. Některé vlaky jezdí přes kopce. Jiní procházejí údolími a ještě jiní se procházejí po horách. Protože vlaky jezdí po různých délkách kolejí přes různý terén, nepřijdou současně na místo určení. Podobně se obrázky supernovy neobjevují současně, protože část světla je zpožděna pohybem kolem ohybů vytvořených gravitací husté temné hmoty v zasahující galaxii.

Časová prodleva mezi příchodem světla každého snímku říká astronomům něco o uspořádání temné hmoty kolem galaxií v kupě. Takže v jistém smyslu se světlo ze supernovy chová jako svíčka ve tmě. Pomáhá astronomům mapovat množství a distribuci temné hmoty v galaxii. Samotný klastr leží od nás asi 5 miliard světelných let a supernova je o další 4 miliardy světelných let dále. Studiem zpoždění mezi časy, kdy se různé obrazy dostanou na Zemi, mohou astronomové získat vodítka o typu terénu s pokřiveným vesmírem, kterým muselo světlo supernovy projít. Je to nemotorné? Jak neohrabaný? Kolik je tam?

Odpovědi na tyto otázky dosud nejsou zcela připravené. Zejména vzhled supernovových obrázků se může v příštích několika letech změnit. Je to proto, že světlo ze supernovy pokračuje proudem skrz shluk a setkává se s jinými částmi oblaku temné hmoty obklopující galaxie.

Navíc k Hubbleův kosmický dalekohled pozorování této jedinečné čočkové supernovy, astronomové také použili W.M. Keckův dalekohled v Hawai'i provádí další pozorování a měření vzdálenosti hostitelské galaxie supernovy. Tato informace dá další vodítko k podmínkám v galaxii, jak existovala v raném vesmíru.