Satu gambar Hubble Supernova diambil pada tiga waktu yang berbeda

Selama beberapa dekade terakhir, kami menjadi jauh lebih baik dalam mengamati supernova saat terjadi. Teleskop yang mengorbit sekarang dapat menangkap foton berenergi tinggi yang dipancarkan dan mengetahui sumbernya, memungkinkan teleskop lain untuk melakukan pengamatan cepat. Beberapa teleskop pemindaian otomatis telah mencitrakan bagian yang sama dari langit malam demi malam, memungkinkan program analisis gambar untuk mengidentifikasi sumber cahaya baru.

Namun terkadang, keberuntungan masih berperan. Seperti halnya dengan gambar Hubble dari tahun 2010, di mana gambar tersebut juga kebetulan menangkap supernova. Tetapi karena lensa gravitasi, peristiwa tunggal muncul di tiga lokasi berbeda dalam bidang pandang Hubble. Berkat keanehan tentang cara kerja lensa ini, ketiga lokasi ditangkap secara berbeda waktu Setelah bintang meledak, memungkinkan para peneliti untuk mengumpulkan waktu setelah supernova, meskipun diamati lebih dari satu dekade lalu.

Saya akan membutuhkannya dalam tiga salinan

Pekerjaan baru ini didasarkan pada pencarian arsip Hubble untuk gambar lama yang kebetulan menangkap peristiwa singkat: sesuatu yang ada di beberapa foto situs tetapi tidak di foto lainnya. Dalam hal ini, para peneliti secara khusus mencari peristiwa yang dimodifikasi oleh gravitasi. Ini terjadi ketika objek frontal besar mendistorsi ruang sedemikian rupa sehingga menciptakan efek lensa, membelokkan jalur cahaya yang berasal dari belakang lensa dari perspektif Bumi.

Karena lensa gravitasi sama sekali tidak pas seperti yang kita buat, lensa ini sering menciptakan distorsi aneh pada objek latar belakang, atau dalam banyak kasus, memperbesarnya di beberapa lokasi. Tampaknya inilah yang terjadi di sini, karena ada tiga gambar berbeda dari peristiwa sementara dalam bidang pandang Hubble. Gambar lain dari wilayah itu menunjukkan bahwa situs tersebut bertepatan dengan galaksi; Analisis cahaya dari galaksi itu menunjukkan pergeseran merah yang menunjukkan bahwa kita melihatnya seperti lebih dari 11 miliar tahun yang lalu.

Mengingat kecerahan relatif, kemunculan tiba-tiba, dan lokasi di dalam galaksi, kemungkinan besar peristiwa ini adalah supernova. Pada jarak ini, banyak foton berenergi tinggi yang dihasilkan dalam supernova bergeser merah ke wilayah spektrum yang terlihat, memungkinkan Hubble untuk memotretnya.

Untuk memahami lebih lanjut tentang supernova latar belakang, tim mempelajari cara kerja lensa. Itu diciptakan oleh sekelompok galaksi yang disebut Abell 370, dan menetapkan massa gugusan ini memungkinkan mereka untuk memperkirakan sifat-sifat lensa yang menciptakannya. Model lensa yang dihasilkan menunjukkan bahwa sudah ada empat gambar galaksi, tetapi tidak ada satu gambar pun yang cukup diperbesar untuk terlihat; Tiga yang terlihat diperbesar dengan faktor empat, enam dan delapan.

Tetapi model lebih lanjut menunjukkan bahwa lensa juga mempengaruhi waktu kedatangan cahaya. Lensa gravitasi memaksa cahaya untuk mengambil jalur antara sumber dan pengamat dengan panjang yang bervariasi. Dan karena cahaya bergerak dengan kecepatan konstan, panjang yang berbeda ini berarti bahwa cahaya membutuhkan waktu yang berbeda untuk sampai ke sini. Di bawah kondisi yang kita kenal, ini adalah perbedaan yang sangat kecil. Tetapi pada skala kosmik, itu membuat perbedaan besar.

Sekali lagi, dengan menggunakan model lensa, para peneliti memperkirakan potensi penundaan. Dibandingkan dengan gambar lama, gambar pertama dan kedua tertunda 2,4 hari, dan gambar ketiga 7,7 hari, dengan ketidakpastian sekitar 1 hari di semua perkiraan. Dengan kata lain, satu gambar dari area tersebut menghasilkan apa yang pada dasarnya adalah jejak waktu beberapa hari.

apa itu tadi

Dengan memeriksa data Hubble terhadap berbagai kelas supernova yang telah kita gambarkan di alam semesta modern, kemungkinan besar disebabkan oleh ledakan bintang raksasa merah atau biru. Karakteristik terperinci dari peristiwa tersebut paling cocok untuk raksasa merah, yang berukuran sekitar 500 kali ukuran Matahari pada saat ledakannya.

Intensitas cahaya pada panjang gelombang yang berbeda memberikan indikasi suhu ledakan. Gambar pertama menunjukkan bahwa itu sekitar 100.000 K, menunjukkan bahwa kami melihatnya hanya enam jam setelah meledak. Gambar lensa terbaru menunjukkan bahwa puing-puing telah mendingin hingga 10.000 K selama delapan hari di antara dua gambar yang berbeda.

Jelas bahwa ada supernova yang lebih baru dan lebih dekat yang dapat kita pelajari secara lebih rinci jika kita ingin memahami proses yang mengarah pada ledakan bintang masif. Jika kita dapat menemukan lebih banyak supernova seperti itu di masa lalu, kita akan dapat menyimpulkan hal-hal tentang jumlah bintang yang ada sebelumnya dalam sejarah alam semesta. Tapi untuk saat ini, ini baru kedua kalinya kami menemukannya. Penulis makalah yang mereka gambarkan berusaha untuk menarik beberapa kesimpulan, tetapi jelas bahwa kesimpulan tersebut akan melibatkan tingkat ketidakpastian yang tinggi.

Jadi, dalam banyak hal, ini tidak membantu kita membuat banyak kemajuan dalam memahami alam semesta. Tapi sebagai contoh konsekuensi aneh dari kekuatan yang mengatur perilaku alam semesta, itu mengesankan.

sifat pemarah2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-05252-5 (Tentang DOI).

Pergi ke diskusi…