Cahaya dari supernova yang dipancarkan hanya enam jam setelah ledakan bintang awal telah diamati bersama dengan cahaya yang dipancarkan dua dan delapan hari kemudian. Pengamatan dilakukan oleh tim internasional menggunakan Hubble Space Telescope (HST). Supernova juga terkenal terjadi sekitar 11.5 miliar tahun yang lalu ketika alam semesta masih dalam masa pertumbuhan. Cahaya redup hanya bisa dilihat karena efek pelensaan gravitasi dari sebuah galaksi yang terletak di antara Bumi dan supernova.
Para ilmuwan, yang penelitiannya dijelaskan dalam Alam, melihat supernova dalam gambar arsip dari HST. Cahaya dari supernova terlensa secara gravitasi oleh gugus galaksi Abell 370, menyebabkannya muncul tiga kali dalam gambar yang sama. Supernova terjadi di galaksi kerdil di belakang Abell 370.
“Kami menemukan ledakan supernova jauh dalam satu snapshot oleh HST NASA yang menunjukkan tiga momen berbeda pada tahap awal ledakannya,” kata Wen Lei Chen, penulis utama Alam kertas yang berbasis di University of Minnesota di AS. Dia mengatakan Fisika Dunia, “Supernova keruntuhan inti seperti ini menandai kematian bintang masif, yang berumur pendek karena mereka terbakar dengan cepat dibandingkan bintang dengan massa lebih kecil.”
Raksasa merah
Saat inti bintang meledak, gelombang kejut diluncurkan yang memanaskan bagian luar bintang, menyebabkannya mengembang dan mendingin di sepanjang jalan. Ini menimbulkan kurva cahaya (bagaimana kecerahan bintang berubah seiring waktu) dengan bentuk berbeda yang bergantung pada ukuran bintang yang meledak. Dari sini, tim memperkirakan bahwa jari-jari bintang nenek moyang sekitar 530 kali lebih besar dari Matahari, ukuran yang konsisten dengan bintang super raksasa merah. Pergeseran merah yang signifikan dari kurva cahaya bintang menunjukkan bahwa alam semesta baru berusia 2.2 miliar tahun ketika supernova terjadi.
"Ini adalah pertama kalinya para ilmuwan dapat mengukur ukuran bintang super raksasa yang sekarat seperti yang terjadi lebih dari 10 miliar tahun yang lalu, ”jelas Chen. “Biasanya, supernova jauh terlalu redup untuk dideteksi dan diidentifikasi menggunakan teleskop yang ada.”
Anggota tim José Maria Diego Instituto de Física de Cantabria di Spanyol menjelaskan mengapa deteksi ini begitu signifikan. “Apa yang membuat supernova ini istimewa adalah kita menyaksikan saat-saat pertama setelah ledakan,” kata Diego Dunia Fisika. “Supernova juga biasanya ditemukan lebih dekat dengan kita. Yang ini mungkin termasuk dalam lima atau lebih supernova terjauh yang pernah diamati.”
Diego juga menunjukkan bahwa jenis supernova keruntuhan inti ini disebut sebagai "lilin standar" oleh para astronom karena kurva cahayanya sangat jelas sehingga dapat digunakan untuk mengukur jarak kosmik. Ini berarti menemukan lebih banyak contoh awal seperti ini dapat membantu menguji model evolusi kosmik.
teori Einstein
Memang, supernova ini hanya terlihat karena fenomena gravitasi yang muncul dari teori relativitas umum Albert Einstein tahun 1915. Teori tersebut mengatakan bahwa objek masif seperti galaksi menyebabkan deformasi yang signifikan di ruang-waktu terdekat dan deformasi ini akan membengkokkan lintasan cahaya yang melintas di dekat galaksi.
Akibatnya, sebuah galaksi dapat bertindak sebagai lensa gravitasi yang dapat memfokuskan cahaya dari bintang yang jauh ke Bumi, memberi para astronom pandangan bintang yang diperbesar. Lensa gravitasi juga dapat membuat banyak gambar dari bintang yang sama yang terpisah di ruang angkasa.
Objek pelensaan masif yang menyebabkan supernova jauh muncul tiga kali dalam gambar Hubble adalah gugus galaksi Abell 370, yang terletak hampir 5 miliar tahun cahaya dari Bumi di konstelasi Cetus.
Urutan waktu
Cahaya di masing-masing dari tiga gambar mengambil jalur yang berbeda ke Bumi dan jalur ini memiliki panjang yang berbeda. Artinya, gambar tersebut menunjukkan bintang pada urutan tiga waktu yang berbeda dalam waktu delapan hari setelah ledakan.
Pelensaan gravitasi menciptakan 'salib Einstein' dari supernova jauh
“Fakta bahwa salah satu gambar menunjukkan hanya beberapa jam setelah ledakan adalah penemuan yang luar biasa,” tambah Diego. “Kami biasanya melihat supernova berhari-hari atau berminggu-minggu setelah meledak. Hanya supernova yang meledak di dekat kita yang diamati beberapa jam setelah ledakan. Kami belum pernah melihat supernova awal pada jarak ini.”
Chen mengatakan bahwa tim berencana untuk menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb untuk menyelidiki lebih lanjut supernova dan mencari supernova berlensa gravitasi lebih banyak di alam semesta awal. Dia menambahkan bahwa penemuan supernova keruntuhan inti yang lebih jauh akan memungkinkan para astronom untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang pembentukan bintang di awal alam semesta.
