A Star Explosion Times 4: Supernova-Bild in seltener Sichtweise vervierfacht

Diese Supernova war bereit für ihre Nahaufnahmen - mal vier!

Forscher haben ein extrem seltenes Phänomen am Himmel entdeckt: Eine Galaxie war perfekt positioniert, um der Erde einen Blick auf eine entfernte Supernova zu geben, die 50-mal vergrößert wurde. Die Ausrichtung teilt auch das Licht der Supernova in vier kleine Bilder auf, und aufgrund der besonderen Art der Supernova können Forscher die Unterschiede zwischen diesen vier Bildern nutzen, um mehr über die Ausdehnung des Universums zu erfahren.

Die blühende Erscheinung der Supernova erregte Ariel Goobars Blick, während der Wissenschaftler an einer Himmelsdurchmusterung mit dem Palomar-Observatorium in Kalifornien beteiligt war, erzählte er Profoundspace.org in einer E-Mail; Die Untersuchung lief seit einigen Jahren und suchte nach Lichtern, die in den Himmel kamen und gingen, transiente Phänomene genannt. [Weitere Bilder der vervierfachten Supernova-Explosion]

"Was meine Aufmerksamkeit in diesem Fall auf sich zog, war, dass es viel zu hell war, wenn man seine Entfernung zu uns in Betracht zog - es leuchtete 50 Mal intensiver als es sollte, wenn nicht etwas das Licht verstärkt hätte", sagte Goobar, Hauptautor des neuen Arbeit und ein Forscher an der Universität Stockholm.

Als Goobar einmal feststellte, dass die Helligkeit und die scheinbare Entfernung kein Messfehler waren, erkannte er, dass es durch ein Phänomen verursacht sein muss, das Gravitationslinse genannt wird, sagte er. In einer solchen Situation kann eine Galaxie, die zwischen dem Teleskop und der Supernova liegt, eine schärfere Sicht auf das ferne Objekt haben, anstatt in die Quere zu kommen. Sie können eine Videoübersicht darüber sehen, wie Gravitationslinsen hier arbeiten.

"Die enorme Verstärkung des Supernova-Lichts erfordert eine bemerkenswerte Ausrichtung der Linse zwischen der Supernova und uns - die Chancen stehen bei eins zu hunderttausend!" Sagte Goobar. [Supernova Fotos: Erstaunliche Ansichten von Star Explosionen]

Nach der Entdeckung eilten die Forscher dazu, andere Teleskope in Richtung der Supernova-Explosion zu drehen, da das Leuchten nur wenige Wochen dauern würde. Der Direktor des Hubble-Weltraumteleskops bot diskretionäre Beobachtungszeit, die für unerwartete Entdeckungen reserviert war, und das Very Large Telescope in Chile bot ähnliche Ressourcen. Astronomen des Keck-Observatoriums in Hawaii boten dem Projekt auch einige ihrer Beobachtungszeiten an, sagte Goobar.

Glückliche Linse

Die Supernova ist eine Art Sternexplosion mit der Bezeichnung 1A, die mit einer konstanten Helligkeit leuchtet und dazu verwendet werden kann, Entfernungen im Universum zu beurteilen. Da die Supernova von diesem Typ ist, könnten Forscher berechnen, dass das Licht 4,3 Milliarden Jahre zurückgelegt hat, um die Teleskope zu erreichen. Auf dem Weg wurde das Licht von einer Galaxie zwischen der Erde und der Supernova verstärkt.

Die Gravitation der Objekte verzieht die Raumzeit nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie, und je massereicher das Objekt ist, desto größer ist der Warping-Effekt. Wie gekrümmte Linsen aus Glas biegen das Licht, das durch sie hindurchgeht, beugte die Gravitationskraft dieser Galaxie das Licht der vorbeilaufenden Supernova. Und die Galaxie war perfekt ausgerichtet, um vier verschiedene Ströme des Supernova-Lichts in die Sicht der Erde zu fokussieren. Es ist das erste Mal, dass eine Supernova vom Typ "Standardkerze" Typ 1A durch eine Gravitationslinse in mehrere Bilder aufgeteilt wurde, so Goobar.

In der Tat, diese Ausrichtung ist etwa 1000-mal weniger wahrscheinlich als eine, die eine bloße 5-fache Vergrößerung bieten würde, sagte Goobar - also warum haben sie diese Anordnung gesehen, anstatt eine weniger extreme?

"Es ist wie ein perfektes Bullauge, viel schwieriger als irgendwo anders in der Mitte des Ziels", sagte Goobar.

Die Anordnung wirft die Frage auf, ob es eine Ursache dafür gibt, dass eine solch intensive Verstärkung wahrscheinlicher ist als gedacht, und dass die Strukturen innerhalb der Galaxie, wie schwarze Löcher oder ein dichtes Netzwerk von Sternen, den Linseneffekt verstärken. Es bietet auch eine seltene Gelegenheit, mehr darüber zu erfahren, wie Linsen Licht beugen und wie Raum-Zeit entlang der Pfade, die diese Lichtstrahlen durchlaufen, verzogen sein könnte, sagte Goobar.

"Da die verschiedenen Bilder unterschiedliche Wege gehen, gibt es keinen Grund für sie, uns gleichzeitig zu erreichen", sagte Goobar. Weil die Art der Supernova und das Licht, das sie abgibt, so gut verstanden wird, "können wir dann die Lichtkurven für die vier Bilder vergleichen und versuchen, den Zeitunterschied zwischen ihnen zu schätzen, der Informationen über die Skala des Universums kodiert.

"Diese Information ist sehr wertvoll, da sie verwendet werden kann, um die Expansionsrate des Universums zu messen, d. H. Die Hubble-Konstante", fügte Goobar hinzu. "Da wir die Vermessungskapazitäten bei Palomar aufrüsten und es zehnmal effizienter machen wollen, sind wir sehr zuversichtlich, dass wir in den kommenden Jahren neue, ähnliche Systeme finden werden, was ein gutes Vorzeichen für die Aussichten auf eine bessere Messung der Expansionsrate des Universums. "

Die neue Arbeit wurde heute (20. April) in der Zeitschrift Science detailliert.