Najnowsze psychodeliczne zdjęcie z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba ukazuje eksplodującą gwiazdę.
Ale ta supernowa jest wyjątkowa. Dzieje się tak dlatego, że z naszego miejsca w galaktyce nowy gwiezdny wybuch pojawia się trzy razy w wypaczonej linii – jakby unosił się przed lustrem wesołego miasteczka. Ten zniekształcający efekt ma miejsce, ponieważ obiekty w przestrzeni mogą być tak masywne – często są to gromady galaktyk – że wypaczają kosmos niczym kula do kręgli leżąca na materacu. Tworzy to zakrzywioną „kosmiczną soczewkę”, zaginającą i zniekształcającą światło, jednocześnie je powiększając i rozjaśniając.
„Soczewka składająca się z gromady galaktyk znajdującej się pomiędzy supernową a nami zagina światło supernowej w wiele obrazów” – Brenda Frye, astronom z Uniwersytetu w Arizonie, która pomogła w przeprowadzeniu badania nowe badania– napisano w oświadczeniu.
Dodała jednak, że w przypadku tej supernowej „potrójne lustro” jeszcze lepiej nadaje się do opisania tego potrójnego widoku. „Jest to podobne do tego, jak potrójne lusterko kosmetyczne przedstawia trzy różne obrazy osoby siedzącej przed nim” – powiedział Frye.
Naukowiec z NASA obejrzał pierwsze zdjęcia z Voyagera. To, co zobaczył, przyprawiło go o dreszcze.
Co najważniejsze, efekt lustra ma wielką wartość dla astronomów. Mogą wykorzystać różnice w świetle odległej supernowej, aby zmierzyć długo oczekiwaną ekspansję Wszechświata (tak, rozległą wszechświat stale się rozszerza).
„Aby uzyskać trzy obrazy, światło podróżowało trzema różnymi ścieżkami” – Frye wyjaśnione. „Ponieważ każda droga miała inną długość, a światło przemieszczało się z tą samą prędkością, na tej obserwacji Webba sfotografowano supernową w trzech różnych momentach wybuchu. W analogii z potrójnym zwierciadłem nastąpiło opóźnienie czasowe, w którym prawa ręka lustro przedstawiało osobę podnoszącą grzebień, lewe lustro przedstawiało czesanie włosów, a środkowe lustro przedstawiało osobę odkładającą grzebień.
Trzy okręgi poniżej przedstawiają supernową, nazwaną „H0pe” — H0 to skrót od „stałej Hubble’a” – nazwy określającej tempo rozszerzania się Wszechświata. Żywe, białe i rozmyte obiekty to galaktyki na pierwszym planie tworzące soczewkę, oddalone o około 3,6 miliarda lat świetlnych.
Zmienna prędkość światła
Powiększone pudełko przedstawia supervovę „H0pe”, która z naszego punktu obserwacyjnego pojawia się trzykrotnie w wyniku efektu soczewkowania grawitacyjnego.
Źródło: NASA / ESA / CSA / STScI / B. Frye (University of Arizona) / R. Windhorst (Arizona State University) / S. Cohen (Arizona State University) / J. D’Silva (University of Western Australia, Perth) / A. Koekemoer (Instytut Naukowy o Teleskopach Kosmicznych) / J. Summers (Uniwersytet Stanowy w Arizonie)
Tweet mógł zostać usunięty
Tempo ekspansji wszechświata jest przedmiotem ciągłych badań, w których stosuje się różne metody w celu zawężenia odpowiedzi. W tym przypadku pomiary światła, które Frye i zespół zarejestrowali dla supernowej H0pe, wskazują na ekspansję 75,4 km na sekundę na megaparsek, z zakresem niepewności wynoszącym plus 8,1 lub minus 5,5 parsek. To są duży takty muzyczne. Dla porównania, parsek to 3,26 roku świetlnego, a pojedynczy rok świetlny to prawie 6 bilionów mil.
Nie pozwól, aby twoja głowa eksplodowała.
Potężne możliwości teleskopu Webba
Teleskop Webba — będący owocem współpracy naukowej NASA, ESA i Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej — ma za zadanie zaglądać w najgłębsze obszary kosmosu i ujawniać nowe informacje na temat wczesnego Wszechświata. Ale bada także intrygujące planety w naszej galaktyce, a także planety i księżyce w naszym Układzie Słonecznym.
Oto, jak Webb dokonuje niezrównanych osiągnięć i prawdopodobnie będzie to robił przez nadchodzące dziesięciolecia:
– Gigantyczne lustro: Lustro Webba, które przechwytuje światło, ma ponad 21 stóp średnicy. To ponad dwa i pół razy więcej niż zwierciadło Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Przechwycenie większej ilości światła pozwala Webbowi zobaczyć bardziej odległe, starożytne obiekty. Teleskop obserwuje gwiazdy i galaktyki, które powstały ponad 13 miliardów lat temu, zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. „Będziemy widzieć pierwsze gwiazdy i galaktyki, jakie kiedykolwiek powstały” – powiedział Mashable w 2021 roku Jean Creighton, astronom i dyrektor Planetarium Manfreda Olsona na Uniwersytecie Wisconsin – Milwaukee.
– Widok w podczerwieni: W przeciwieństwie do Hubble’a, który rejestruje głównie światło widzialne dla nas, Webb jest przede wszystkim teleskopem na podczerwień, co oznacza, że ogląda światło w widmie podczerwonym. Dzięki temu możemy zobaczyć znacznie więcej wszechświata. Podczerwień jest dłuższa długości fal niż światło widzialne, dzięki czemu fale świetlne skuteczniej prześlizgują się przez kosmiczne chmury; światło nie zderza się z tymi gęsto upakowanymi cząsteczkami i nie jest przez nie rozpraszane tak często. Ostatecznie wzrok Webba w podczerwieni może penetrować miejsca, których Hubble nie może.
„To podnosi zasłonę” – powiedział Creighton.
– Zaglądanie w odległe egzoplanety: Teleskop Webba posiada specjalistyczny sprzęt zwany spektrografami które zrewolucjonizują nasze rozumienie tych odległych światów. Instrumenty mogą rozszyfrować, jakie cząsteczki (takie jak woda, dwutlenek węgla i metan) istnieją w atmosferach odległych egzoplanet – czy to gazowych olbrzymów, czy mniejszych skalistych światów. Webb przygląda się egzoplanetom w galaktyce Drogi Mlecznej. Kto wie, co znajdziemy?
„Możemy dowiedzieć się rzeczy, o których nigdy nie myśleliśmy” – Mercedes López-Morales, badaczka egzoplanet i astrofizyk z Instytutu Centrum Astrofizyki-Harvard & Smithsonianpowiedział Mashable w 2021 r.
Astronomom udało się już znaleźć intrygujące reakcje chemiczne na planecie oddalonej o 700 lat świetlnych i zaczęli przyglądać się jednemu z najbardziej oczekiwanych miejsc w kosmosie: skalistym planetom wielkości Ziemi należącym do Układu Słonecznego TRAPPIST.
