Eine große Schwerkraft der Ansammlung von entfernten Galaxien verursacht, dass sich der Raum so verbiegt, dass das Licht von ihnen auch verdreht ist und von vielen Parteien zu uns kommt. Dieser Effekt von "Gravitational Linzing" erlaubte Astronomen der Universität Kopenhagen, denselben explodierenden Stern an drei verschiedenen Orten am Himmel zu beobachten. Sie sagen voraus, dass das vierte Bild derselben Supernova bis 2037 am Himmel erscheinen wird. Die kürzlich in der Zeitschrift der Journal Nature Astronomie veröffentlichte Studie bietet eine einzigartige Gelegenheit, nicht nur die Supernova selbst zu erkunden, sondern auch die Erweiterung unseres Universums.
Einer der aufregendsten Aspekte der berühmtesten Relativitätstheorie von Einstein ist, dass die Schwerkraft nicht als Macht beschrieben wird, sondern als "Krümmung" des Raumes selbst. Die Krümmung des Raums, die durch schwere Gegenstände verursacht werden, bewirkt nicht nur, dass sich die Planeten um die Sterne drehen, sondern auch die Flugbahn der Bewegung von Lichtstrahlen biegen können.
Die am schwierigsten aller Strukturen im Universum - die Anhäufung von Galaxien, bestehend aus Hunderten oder Tausenden von Galaxien - kann das Licht von fernen Galaxien so stark ablehnen, dass sie an einem völlig anderen Ort sind, als sie wirklich sind.
Dies ist jedoch nicht ganz so: Das Licht kann auf verschiedene Arten um die Anhäufung von Galaxien erfolgen, wodurch Astronomen zwei oder mehr Beobachtungen derselben Galaxie an verschiedenen Sehenswürdigkeiten mit einem leistungsstarken Teleskop ermöglicht.
Einige leichte Routen um die Anhäufung von Galaxien sind länger als andere und dauern daher länger. Je langsamer der Weg, desto stärker die Schwerkraft; Eine weitere erstaunliche Folge der Relativitätstheorie. Dies wirkt sich auf den Zeitraum aus, der erforderlich ist, damit das Licht uns erreichen kann, und daher können Sie verschiedene Bilder der Objekte erhalten, die wir sehen.
Dieser wundervolle Effekt erlaubte der Astronomengruppe, eine Galaxie mindestens vier verschiedene Orte am Himmel zu beobachten. Die Beobachtungen wurden im Infrarotbereich mit dem Hubble-Weltraumteleskop durchgeführt.
Die Analyse der Hubble-Daten feierten die Forscher drei helle Lichtquellen in der Hintergrundgalaxie, die in der vorherigen Beobachtungsreihe im Jahr 2016 offensichtlich waren, und der verschwand, als Hubble diesen Bereich 2019 erneut beobachtete. Diese drei Quellen erwiesen sich als mehrere Bilder von einem Stern, dessen Leben mit einer enormen Explosion endete, die als Supernova bekannt ist.
"Der Stern explodierte vor 10 Milliarden Jahren, lange vor der Bildung unserer Sonne. Der Ausbruch des Lichts aus dieser Explosion hat uns gerade erreicht ", erklärt Gabriel Brahlimmer, der die Studie führte.
Die Supernova auf dem Spitznamen "Sn-Requiem" ist an drei der vier "Spiegelbilder" der Galaxie zu sehen. Jedes Bild ist ein anderer Blick auf die Entwicklung eines Supernovae. In den letzten beiden Bildern ist sie noch nicht explodiert. Untersuchung, wie die Galaxien in der Anhäufung von Galaxien verteilt sind und wie diese Bilder von einem gekrümmten Raum verzerrt werden, können Sie tatsächlich berechnen, wie viele Bilder "verzögert" sind.
Dadurch erlaubte Astronomen, eine wundervolle Vorhersage zu machen: "Das vierte Bild der Galaxie ist hinter 21 Jahren, was es uns ermöglichen sollte, die Explosion von Supernova erneut in etwa 2037 zu sehen", erklärt Gabriel-Brahlimmer.
Wenn wir die Explosion SN-Requiem im Jahr 2037 erleben, wird es nicht nur unser Verständnis der Schwerkraft bestätigen, sondern auch dazu beitragen, ein anderes kosmologisches Rätsel in den letzten Jahren aufzunehmen, nämlich um unser Universum zu erweitern.
Wir wissen, dass das Universum ausdehnt, und dass verschiedene Methoden es uns ermöglichen, zu messen, wie schnell es geschieht. Das Problem ist, dass unterschiedliche Messmethoden unterschiedliche Ergebnisse ergeben, auch wenn wir die Messfehler berücksichtigen. Können unsere Beobachtungsmethoden fehlerhaft sein oder mehr fragen, wir müssen unser Verständnis der grundlegenden Physik und Kosmologie überarbeiten?
"Das Verständnis der Struktur des Universums wird für die wichtigsten terrestrischen Observatorien und internationalen Raumorganisationen im nächsten Jahrzehnt zur Hauptpriorität. Die für die Zukunft geplante Studie wird den größten Teil des Himmels abdecken und dürften Dutzende oder sogar Hunderte seltener Gravitationslinsen mit Supernova wie Sn Requiem identifizieren, sagt Gabriel Brahlimmer.
"Die genauen Messungen der Verzögerungen aus solchen Quellen bieten einzigartige und zuverlässige Definitionen der Weltraumweiterung und können sogar dazu beitragen, die Eigenschaften von dunkler Materie und dunkler Energie zu ermitteln."
Dunkle Materie und dunkle Energie ist eine geheimnisvolle Angelegenheit, die als 95% unseres Universums betrachtet wird, während wir nur 5% sehen können. Daher sind die Aussichten für Gravitationslinsen vielversprechend.
Die Studie wurde in der Natur Astronomie veröffentlicht.
2021-10-17 02:47:07
Autor: Vitalii Babkin