Ученые первый раз увидели сверхновую при помощи линзы Эйнштейна

Ученым впервые удалось при помощи «Хаббла» сделать снимок вспышки сверхновой в одной из далеких галактик, увеличенную, растянутую во времени и «размноженную» при помощи гравитационной линзы.

Как отмечает Ариэль Губар из шведского университета Стокгольма, он занимался поисками сверхновой на протяжении полутора десятка лет. Для этого он использовал различные методики, но безрезультатно. Ученый уже подумывал о том, чтобы оставить эту затею. Однако снимки, сделанные при помощи «Хаббла» стали для него большим сюрпризом. По словам Губара, его интересуют гравитационные линзы в первую очередь потому, что они дают возможность изучать структуру темной и видимой материи в тех масштабах, которых другими способами достичь просто невозможно.

Всякое большое скопление видимой или темной материи взаимодействует со светом, заставляя, подобно обычным оптическим линзам, искривляться его лучи. Подобный эффект получил название гравитационного линзирования. Искривление пространства в отдельных случаях дает астрономам возможность увидеть первые галактики Вселенной и их квазары, то есть те сверхдалекие объекты, которые без гравитационного увеличения невозможно было бы увидеть с Земли.

Если две галактики, два квазара или другие объекты находятся друг за другом, то наблюдатели на Земли видят интересную картину – при прохождении через гравитационную линзу первого из этих объектов, свет более далекого объекта расщепляется. В итоге наблюдатели видят не две, а пять ярких точек, четыре из которых являются световыми копиями небесного тела, расположенного дальше.

Структуру подобного рода часто называют «Эйнштейновским крестом за счет того, что ее существование можно предсказать с помощью теории относительности. Согласно данной теории, что самое важное, каждая копия небесного тела будет являться фотографией квазара, сверхновой или галактики в различные периоды их жизни вследствие того, что их свет расходовал различное количество времени для выхода из гравитационной линзы.

По словам Губара, сначала никто из его коллег не считал особенной сверхновую iPTF16geu – более того, ученые были уверены в том, что это обычный взрыв двух слившихся белых карликов, произошедший на расстоянии миллиарда световых лет от нашей планеты.

После изучения спектра сверхновой исследователи обнаружили, что в действительности она расположена на расстоянии около 4,3 миллиардов световых лет от Земли, а ее свет был размножен при помощи гравитационной линзы галактики, которая находится примерно посередине между нашей планетой и прародительницей iPTF16geu, и усилен в более чем 50 раз.

Как отмечает Губар, данное открытие имеет огромное значение, в первую очередь потому, что сверхновые первого типа, как правило, взрываются под одинаковому сценарию и обладают одинаковыми физическими параметрами. Именно за счет этого их в настоящее время используют как своеобразные линейки для оценки расстояния до далеких небесных объектов.

Таким образом, открытие данной сверхновой дает возможность специалистам провести достаточно точные измерения расстояния до далекой и древней галактики, где она образовалась, и установить, поменялись ли ее свойства пространства-времени за тот временной период, который прошел с момента ее взрыва. На данный момент многие астрономы задумываются над тем, что в ранней Вселенной царили другие физические законы. Увеличенные, более древние сверхновые, в частности, iPTF16geu, могут помочь проверить данную версию.

Так, в частности, в настоящее время Губар вместе со своими коллегами работают над вычисление того времени, которое тратит свет от каждой из копий сверхновой, чтобы добраться до Земли. Благодаря этим данным ученые смогут достаточно точно измерить постоянную Хаббла, то есть, скорость, с которой происходит расширение Вселенной, а также провести сравнительный анализ ее и скорости роста Вселенной в первые периоды после Большого Взрыва.