رأى علماء الفلك نفس المستعر الأعظم ثلاث مرات بفضل عدسة الجاذبية. وفي عشرين عامًا يعتقدون أنهم سيرون ذلك مرة أخرى

من الصعب على البشر أن يلتفوا حول حقيقة أن هناك مجرات بعيدة جدًا لدرجة أن الضوء القادم منها يمكن أن يتشوه بطريقة تجعلهم يختبرون في الواقع نوعًا من التأخير الزمني. ولكن هذا هو بالضبط ما يحدث لأشكال متطرفة من عدسة الجاذبية ، مثل تلك التي تقدم لنا صورًا جميلة لـ حلقات أينشتاين . في الواقع ، يمكن أن يكون تمدد الوقت حول بعض هذه المجرات شديدًا لدرجة أن الضوء من حدث واحد ، مثل المستعر الأعظم ، يمكن أن يظهر فعليًا على الأرض في أوقات مختلفة بشكل كبير. هذا هو بالضبط ما يقوده الفريق الدكتور ستيفن رودني في جامعة ساوث كارولينا و دكتور غابرييل برامر من جامعة كوبنهاغن. باستثناء ثلاث نسخ من هذا المستعر الأعظم قد ظهرت بالفعل - ويعتقد الفريق أنه سيظهر مرة أخرى مرة أخرى ، بعد 20 عامًا من الآن.

إن العثور على مثل هذا المستعر الأعظم مهم ليس فقط لصفاته المنحنية للعقل - إنه يساعد أيضًا في تسوية نقاش مهم في المجتمع الكوني. تجاوز معدل تمدد الكون المعدل المتوقع عند حسابه من إشعاع الخلفية الكونية الميكروويف . الأكثر شيوعًا ، يتم حل هذه المعضلة الكونية من خلال استدعاء ' الطاقة المظلمة '- قوة غامضة يُفترض أنها مسؤولة عن زيادة معدل التسارع. لكن العلماء لا يعرفون في الواقع ما هي الطاقة المظلمة ، ولاكتشاف ذلك يحتاجون إلى نموذج أفضل لفيزياء الكون المبكر.

فيديو UT يصف إشعاع الخلفية الكوني الميكروي ، والذي يستخدم لحساب معدل تمدد الكون جزئيًا.

تتمثل إحدى طرق الحصول على هذا النموذج الأفضل في العثور على حدث يتم تشويهه بنشاط من خلال عدسة الجاذبية. الأهم من ذلك - يجب أن يظهر نفس الحدث في وقتين منفصلين ومتميزين من أجل توفير مدخلات لحساب حول نسبة المسافة بين المجرة التي تقوم بالعدسة والمجرة الخلفية التي كانت مصدر الحدث.

هذه النسبة عنصر مهم في حساب بعض المتغيرات المرتبطة بالطاقة المظلمة. والمرشح للمستعر الأعظم د. وجد رودني وبرامر أنه من أفضل ما تم تحديده حتى الآن. إنه المثال الثالث فقط على مستعر أعظم متعدد العدسات. النجوم الزائفة تم اكتشافها أيضًا بسبب التأخير الزمني الخاص بها ، لكن الطبيعة المتغيرة للكوازارات نفسها تجعلها أقل من مثالية لنوع حسابات المسافة الزاوية التي يحتاجها علماء الكونيات.

فيديو يوتا يصف عدسة الجاذبية.

تم استخراج المستعر الأعظم الجديد ، المعروف باسم AT2016jka ، من بيانات Hubble التي تم جمعها في عام 2016. يقع في 'المجرة الأكثر روعة التي استهدفتها REQUIEM [برنامج المراقبة في Hubble الذي التقط البيانات]' ، إنه موجود في المجرة المعروفة باسم MRG- M0138.

MRG-M0138 'ذات عدسة رباعية' مما يعني أنه يمكن رؤية أربع نسخ من المجرة منتشرة حول مجموعة مجرية أقرب إلى مجرتنا ، والمعروفة باسم MAC J0138.02155. لذلك عندما كان الفريق يقوم بمسح البيانات في المنطقة في يوليو 2019 ، لاحظوا أن مصادر الضوء الثلاثة التي كانت موجودة في البيانات من يوليو 2016 لم تعد موجودة. على الأرجح ، التقطت بيانات يوليو 2016 مستعرًا أعظم بثلاث طرق مختلفة.

فيديو UT حول طوبولوجيا الكون ، يوضح كيف تتجمع المادة معًا ويمكن أن تؤثر على الوقت.

ومع ذلك ، فإن العدسة الرابعة المتوقعة لم تظهر في بيانات هابل. باستخدام نموذج العدسة الخاص بهم للنظام ، قرر الفريق أن الصورة الرابعة يجب أن تظهر في وقت ما حوالي عام 2037 ، زائد أو ناقص بضع سنوات. مع مثل هذا الوقت الأساسي الطويل بين ظهور نفس الحدث ، فإن هذا المستعر الأعظم سيوفر بيانات قيمة للنقاش حول تمدد الوقت في أحداث عدسة الجاذبية.

لسوء الحظ ، هذا يعني أيضًا أنه يتعين على العلماء الانتظار لمدة 20 عامًا تقريبًا للحصول على هذه البيانات. هذا يعني أيضًا أنه يتعين عليهم مراقبة ذلك الجزء من السماء في نافذة العامين ، حيث تتنبأ الحسابات بأن الصورة الرابعة للمستعر الأعظم ستظهر. ربما لن تكون فكرة سيئة أن تراقب نصف عين هناك. بقية الوقت أيضًا في حالة ظهوره في وقت أقرب مما هو متوقع.

فيديو يوتا حول الطاقة المظلمة وكيف نعرف أنها موجودة.

إذا سارت الأمور على ما يرام ، فإن هذه القطعة الأخيرة من البيانات المتعلقة بالتاريخ الدقيق لذروة سطوع المستعر الأعظم ستتم مراقبتها جيدًا بواسطة أسطول جديد من الأدوات الكونية. تعد التلسكوبات مثل Vera Rubin و Nancy Grace بمراقبة مئات من هذه المستعرات الأعظمية العدسية التي يمكن أن توفر المزيد من البيانات لزيادة تقييد الطاقة المظلمة. نأمل أن يكونوا قادرين على اللحاق باللهثة الأخيرة للمستعر الأعظم في MRG-M0138 أيضًا ، لإنهاء بعض الأعمال البوليسية الرائعة وإثبات مدى تمدد زمن الجاذبية المذهل حقًا.

يتعلم أكثر:
arXiv - مستعر أعظم ذي عدسة جاذبية مع تأخر زمني ملحوظ لمدة عقدين من الزمن
أخبار- اكتشف علماء الفلك اثني عشر نجمًا زائفًا جديدًا مصورًا بشكل رباعي
فوربس - ثماني عدسات رباعية جديدة ليست رائعة فحسب ، فهي تكشف عن درجة حرارة المادة المظلمة

الصورة الرئيسية:
صورة لمجموعة MAC J0138.02155 ومجرة MRG-M0138 بعدسة الجاذبية تظهر مواقع الحالات الثلاث المرصودة للمستعر الأعظم (SN1-3) والموقع المتوقع للمثيل الرابع (SN4) ، والمقدر أن يظهر حوالي عام 2037.
الائتمان - رودني ، برامر وآخرون.