Группа ученых-астрономов из австралийского Национального университета (Australian National University, ANU) обнаружила новую гравитационную линзу поистине трансгалактических масштабов. И, используя космический телескоп Hubble Space Telescope, телескопы обсерватории Keck на Гавайях и возможности огромной гравитационной линзы, ученые получили достаточно хорошее изображение остатков очень далекого взрыва сверхновой звезды. Но самым интересным является то, что высокое качество сделанного изображения было получено благодаря неправильной форме гравитационной линзы, из-за чего это событие было видно сразу в четырех различных местах.
В общей теории относительности Альберта Эйнштейна, сформулированной в 1937 году, определено, что у скоплений галактик имеется масса, создающая гравитационные силы, способные преломить свет. Благодаря этому сверхмассивные космические объекты действуют в качестве линз, размерами в десятки миллионов световых лет, искажая и преломляя пространственно-временной континуум в окружающей их области космоса. В данном случае речь идет о сверхмассивном скоплении галактик MACS J1149.6+2223, которое расположено на удалении 5 миллиардов световых лет от Земли.
Позади этого скопления располагается сверхновая Supernova Refsdal, которая находится в недрах эллиптической галактики на удалении 9.3 миллиардов световых лет. Это очень большое расстояние и наблюдать напрямую даже яркий взрыв сверхновой на такой дистанции практически невозможно. Refsdal - это сверхновая звезда типа 1A, получившаяся из бинарной звездной системы. Одна из звезд системы, красный карлик, "отбирает" газ и материю у звезды-соседа до тех пор, пока не взрывается.
В отличии от обычных оптических, у гравитационных линз нет четко выраженного фокуса. Из-за этого объекты, располагающиеся позади гравитационной линзы, видны в виде концентрических колец или многократных увеличенных изображений этого объекта. В случае сверхновой Refsdal гравитационная линза скопления MACS J1149.6+2223 создала четыре отдельных изображения, эффект, известный под названием креста Эйнштейна. Из-за движения скопления галактики и сверхновой отдельные сфокусированные изображения сверхновой то исчезают, то появляются, и все это происходит за десятилетия в полностью предсказуемом порядке.
Согласно информации, предоставленной астрономами, четыре независимых изображения сверхновой Refsdal являются первым случаем, когда людям представилась возможность увидеть и использовать это явление. В скором времени одно из изображений исчезнет и снова наблюдать все четыре изображения станет возможным только через два десятка лет.
Следует отметить, что крест Эйнштейна, состоящий из изображений сверхновой Refsdal, был совершенно случайно обнаружен доктором Патриком Келли (Dr Patrick Kelly), астрономом из Калифорнийского университета в Беркли, который работал с архивом снимков, сделанных телескопом Hubble. Сделанное открытие привлекло внимание других астрономов, и позже оно было подтверждено при помощи астрономических инструментов обсерватории Keck.
Значение данного открытия гораздо больше, нежели просто возможность наблюдать сверхновую с четырех различных позиций. Изучение собственно гравитационной линзы позволит не только лишний раз подтвердить достоверность общей теории относительности, но и позволит ученым произвести измерения изменения темпа расширения Вселенной, лучше вычислить распределение материи в космическом пространстве, понять природу гравитации, и, конечно, узнать немного нового о таинственной темной материи и темной энергии.
Первоисточник
Подпишись: