Астрономы впервые увидели сверхновую, увеличенную "линзой Эйнштейна"
"Хаббл" впервые смог сфотографировать вспышку сверхновой в далекой галактике, растянутую во времени, увеличенную и "размноженную" гравитационной линзой, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"Я искал "увеличенную" сверхновую на протяжении примерно 15 лет. Я обращался во все обзоры, использовал самые разные методики их поиска и фактически уже сдался. Этот результат стал большим сюрпризом для меня. Гравитационные линзы интересны для меня в первую очередь по той причине, что они позволяют нам изучать структуру материи, видимой и темной, на масштабах, которые иначе невозможно достичь", - заявил Ариэль Губар (Ariel Goobar) из университета Стокгольма (Швеция). Такой эффект ученые называют гравитационным линзированием. В некоторых случаях искривление пространства помогает астрономам увидеть сверхдалекие объекты - первые галактики Вселенной и их ядра-квазары - которые были бы недоступны для наблюдения с Земли без гравитационного "увеличения".
Если два квазара, галактики или других объекта расположены друг за другом для наблюдателей на Земле, возникает интересная вещь - свет более далекого объекта расщепится при прохождении через гравитационную линзу первого. Из-за этого мы увидим не два, а пять ярких точек, четыре из которых будут световыми "копиями" более далекого объекта.
Подобная структура часто называется "Эйнштейновским крестом" из-за того, что ее существование предсказывается теорией относительности. Что самое важное, эта же теория говорит, что каждая копия объекта будет представлять собой "фотографию" квазара, галактики или сверхновой в разные периоды их жизни из-за того, что их свет тратил разное количество времени на выход из гравитационной линзы.
Губару и его коллегам удалось обнаружить редчайший объект такого типа - "увеличенную" сверхновую первого типа, изучая данные, которые собирает автоматический телескоп PTF в Паломарской обсерватории, созданный специально для "охоты" на сверхновые.
Когда авторы статьи изучили ее спектр, они обнаружили, что на самом деле это было не так - iPTF16geu расположена в 4,3 миллиарда световых лет от Земли, а ее свет был усилен в 52 раза и "размножен" гравитационной линзой галактики, расположенной на полпути между прародительницей iPTF16geu и нашей планетой.
Это открытие, как рассказывает ученый, особенно важно по той причине, что сверхновые первого типа взрываются по одному и тому же сценарию и имеют одинаковые физические параметры, благодаря чему их сегодня используют в качестве своеобразных "линеек" для оценки дистанций до далеких объектов.
Открытие iPTF16geu, таким образом, позволяет ученым достаточно точно измерить расстояние до древней и далекой галактики, где она родилась, и понять, как поменялись свойства пространства-времени за то время, которое прошло с момента ее взрыва. Сегодня многие космологи начинают задумываться о том, что ранней Вселенной могли управлять несколько иные физические законы, и более древние "увеличенные" сверхновые, подобные iPTF16geu, могут помочь нам это проверить.
К примеру, сейчас Губар и его коллеги вычисляют то время, которое свет от каждой "копии" сверхновой тратит на путешествие к Земле. Эти данные помогут им очень точно измерить так называемую постоянную Хаббла - скорость, с которой расширяется Вселенная, и сравнить ее со скоростью роста Вселенной в первые эпохи после Большого Взрыва.
