Астрономы увидели одну и ту же сверхновую четыре раза
Измерение космических расстояний — сложная задача, и астрономы используют для этого множество методов и инструментов, которые в совокупности называются шкалой, или лестницей космических расстояний. Одним из особенно важных инструментов являются сверхновые типа Ia, которые возникают в двойных системах, где одна звезда (белый карлик) потребляет вещество из компаньона (часто красного гиганта), пока не достигнет предела Чандрасекара и не разрушится под действием собственной массы. Когда эти звезды срывают свои внешние слои в результате мощного взрыва, они на время затмевают всё своё окружение.
В недавнем исследовании международная группа учёных под руководством Ариэля Губара из Центра Оскара Клейна при Стокгольмском университете обнаружила необычную сверхновую типа Ia — SN Цвики (SN 2022qmx). Команде удалось увидеть «крест Эйнштейна» — необычное явление, предсказанное общей теорией относительности Эйнштейна, в результате которого присутствующий на переднем плане массивный объект создаёт гравитационную линзу, усиливающую свет от удалённого объекта. Это было крупным достижением для команды, так как в ходе работы наблюдались два очень редких астрономических события, которые случайно совпали.
Первоначальное явление обнаружили с помощью установки Zwicky Transient Facility в Паломарской обсерватории в Калифорнии. Эта установка названа в честь Фрица Цвикки, астронома, который впервые выдвинул теорию существования тёмной материи в 1930-х годах. Несколько недель спустя команда наблюдала это же явление с помощью адаптивной оптики (АО) в обсерватории У.М. Кека на вершине Маунакеа на Гавайях и Очень большого телескопа (VLT) в Паранальской обсерватории в Чили. Основываясь на наблюдаемой яркости, Губар и его коллеги предположили, что они наблюдают сильный эффект линзирования.
Последующие наблюдения и изображения, полученные Хабблом, подтвердили эту теорию, показав, что эффект многократного линзирования возник из-за галактики на переднем плане, которая увеличила яркость сверхновой в 25 раз. Это удачное открытие даёт астрономам многочисленные возможности, включая более детальное изучение SN Цвики и дальнейшего исследования тайн гравитационных линз. Как объяснил Губар в пресс-релизе Стокгольмского университета:
«Открытие SN Цвики не только демонстрирует замечательные возможности современных астрономических инструментов, но и представляет собой значительный шаг вперёд в нашем стремлении понять фундаментальные силы, формирующие нашу Вселенную».
«Чрезвычайное увеличение SN Zwicky даёт нам беспрецедентный шанс изучить свойства далёких взрывов сверхновых типа Ia, что нам необходимо, когда мы используем их для изучения природы тёмной энергии», — сказал Джоэл Йоханссон, постдокторант Стокгольмского университета и соавтор исследования. Кроме того, это может помочь астрономам приоткрыть завесу над тёмной материей и обосновать теории о том, как закончится Вселенная (среди вариантов — Большой взрыв, Большой разрыв, Тепловая смерть и т.д.).
