Астрономы случайно разглядели сверхновую в мощный природный телескоп
Астрономы обнаружили необычную сверхновую SN 2025mkn, которая по всем законам физики должна была остаться невидимой. Взрыв массивной звезды произошел на расстоянии около 9 миллиардов световых лет от Земли (красное смещение z = 1,371). На такой дистанции свет даже самой яркой сверхновой II типа слишком слаб для детального изучения. Однако благодаря счастливому космическому совпадению и теории относительности Эйнштейна, ученые получили четкое изображение этого катаклизма, сообщает Universe Today. Исследование опубликовано на сервере препринтов arXiv.
Космический телескоп «природного происхождения»
Гравитационная линза получается, когда массивное космическое тело (галактика, скопление галактик или черная дыра) своим гравитационным полем искривляет направление света точно так же, как обычная стеклянная линза. Согласно Эйнштейну, массивная материя прогибает ткань пространства-времени. Фотоны от далекого фонового объекта (например, квазара или сверхновой) движутся по этим «прогибам». Вместо того чтобы лететь прямо, свет огибает массивный объект и фокусируется в сторону наблюдателя (Земли). Линза работает как природный «телескоп», позволяя увидеть объекты, которые слишком тусклы для обычных приборов. Один и тот же объект может выглядеть как несколько точек. Из-за разных путей обхода линзы свет от одного изображения может прийти на несколько недель или месяцев позже другого.
Причиной невероятной видимости стала гигантская эллиптическая галактика, расположенная ровно на линии видимости между Землей и сверхновой, в 5 миллиардах световых лет от нас. Масса этой галактики настолько велика, что она искривляет само пространство-время, работая как колоссальная линза.
Гравитационное линзирование усилило свет от SN 2025mkn минимум в сто, а по некоторым оценкам — в 250 раз. Без этой природной «лупы» изучение столь далекого объекта было бы невозможным.
Машина времени и расширение Вселенной
Когда астрономы зафиксировали яркую голубую вспышку, первые спектральные данные с телескопа Кека (Гавайи) озадачили ученых: свет содержал линии поглощения сразу на двух разных дистанциях. Одна принадлежала галактике-линзе, а другая — объекту, находящемуся далеко за ней. Сверхновая просто «маскировалась» под часть передней галактики. Температура взрыва в 27 000 градусов подтвердила — это «свежая» сверхновая.
Когда к наблюдениям подключился космический телескоп «Джеймс Уэбб», картина стала еще сложнее. То, что казалось одной точкой, распалось на несколько изображений, из-за преломления света в линзе свет от одного объекта может доходить несколько раз.
Самая интригующая деталь — временная задержка. Свет шел к нам разными путями и прибыл в разное время. Получилось два ярких «снимка» сверхновой и одно тусклое.
Тусклое изображение на самом деле достигло Земли первым, но было слишком слабым для фиксации. Спектральный анализ показал, что оно запечатлело более позднюю стадию взрыва, чем яркие двойники.
Измерение этой задержки дает ученым уникальный инструмент. Точный расчет времени между появлениями разных образов одной и той же сверхновой позволяет вычислить скорость расширения Вселенной (постоянную Хаббла). Так смерть звезды, случившаяся задолго до появления Земли, помогает нам понять устройство космоса, в котором мы живем сегодня.
