İlk yıldız patlamasından sadece altı saat sonra yayılan bir süpernovadan gelen ışık, iki ve sekiz gün sonra yayılan ışıkla birlikte gözlemlendi. Gözlem, Hubble Uzay Teleskobu'nu (HST) kullanan uluslararası bir ekip tarafından yapıldı. Süpernova aynı zamanda yaklaşık 11.5 milyar yıl önce, evrenin görece başlangıç aşamasındayken meydana gelmiş olmasıyla da dikkate değer. Soluk ışık yalnızca Dünya ile süpernova arasında yer alan bir galaksinin yerçekimsel mercek etkisi nedeniyle görülebiliyordu.
Araştırmaları açıklanan bilim adamları Tabiat, süpernovayı HST'den alınan arşiv görüntülerinde tespit etti. Süpernovadan gelen ışık, galaktik küme Abell 370 tarafından yerçekimsel olarak merceklendi ve bu onun aynı görüntüde üç kez görünmesine neden oldu. Süpernova, Abell 370'in arkasındaki cüce galakside meydana geldi.
"Patlamanın ilk aşamasındaki üç farklı anı gösteren, NASA'nın HST'si tarafından çekilen tek bir anlık görüntüde uzaktaki bir süpernova patlamasını bulduk" diyor Wenlei Chen, baş yazarı Tabiat ABD'deki Minnesota Üniversitesi'nde bulunan bir makale. O anlatır Fizik Dünyası, “Bunun gibi çekirdek çöküşü süpernovaları, daha az kütleye sahip yıldızlara kıyasla daha hızlı yandıkları için kısa ömürlü olan büyük kütleli yıldızların ölümüne işaret ediyor.”
kırmızı süperdev
Yıldızın çekirdeği patladığında, yıldızın dış kısmını ısıtan, yol boyunca genişlemesine ve soğumasına neden olan bir şok dalgası fırlatıldı. Bu, patlayan yıldızın boyutuna bağlı olarak farklı bir şekle sahip bir ışık eğrisinin (bir yıldızın parlaklığının zaman içinde nasıl değiştiği) ortaya çıkmasına neden olur. Ekip bundan yola çıkarak, öncü yıldızın yarıçapının Güneş'inkinden yaklaşık 530 kat daha büyük olduğunu tahmin ediyor; bu, kırmızı bir süperdevle tutarlı bir boyut. Yıldızın ışık eğrisindeki belirgin kırmızıya kayma, süpernova meydana geldiğinde evrenin yalnızca 2.2 milyar yaşında olduğu anlamına geliyor.
"Chen, "Bu, bilim adamlarının ölmekte olan bir süper dev yıldızın boyutunu 10 milyar yıldan daha uzun bir süre önce ölçebildiği ilk seferdir" diye açıklıyor. "Genellikle uzaktaki süpernovalar, mevcut teleskoplar kullanılarak tespit edilemeyecek ve tanımlanamayacak kadar sönüktür."
Takım üyelerinin José Maria Diego İspanya'daki Instituto de Física de Cantabria'dan bir araştırmacı bu tespitin neden bu kadar önemli olduğunu açıklıyor. Diego, "Bu süpernovayı özel kılan şey, patlamadan sonraki ilk anlara tanık olmamızdır" dedi. Fizik Dünyası. "Süpernovalar normalde bize çok daha yakın bulunur. Bu belki de şimdiye kadar gözlemlenen en uzak beş süpernovadan biri."
Diego ayrıca, bu tür çekirdek çökmesi süpernovalarına gökbilimciler tarafından "standart mumlar" denildiğini, çünkü bunların ışık eğrilerinin kozmik mesafeleri ölçmek için kullanılabilecek kadar iyi tanımlandığını belirtiyor. Bu, bunun gibi daha erken örneklerin bulunmasının, kozmik evrim modellerinin test edilmesine yardımcı olabileceği anlamına geliyor.
Einstein'ın teorisi
Aslında bu süpernova yalnızca Albert Einstein'ın 1915'teki genel görelilik teorisinden kaynaklanan yerçekimsel bir olay nedeniyle görülebilmektedir. Teori, galaksi gibi devasa bir nesnenin yakındaki uzay-zamanda önemli bir deformasyona neden olduğunu ve bu deformasyonun galaksinin yakınından geçen ışığın yörüngesini bükeceğini söylüyor.
Sonuç olarak, bir galaksi, uzak bir yıldızdan gelen ışığı Dünya'ya doğru odaklayabilen, gökbilimcilere yıldızın büyütülmüş bir görüntüsünü sunabilen bir yerçekimsel mercek görevi görebilir. Yerçekimi merceği aynı yıldızın uzayda ayrılmış birden fazla görüntüsünü de oluşturabilir.
Uzaktaki süpernovanın Hubble görüntüsünde üç kez görünmesini sağlayan devasa mercek nesnesi, Cetus takımyıldızında, Dünya'dan neredeyse 370 milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan galaktik küme Abell 5'dir.
Zaman sırası
Üç görüntünün her birindeki ışık Dünya'ya farklı yollar izledi ve bu yollar farklı uzunluklardaydı. Bu, görüntülerin yıldızı patlamadan sonraki sekiz gün içinde üç farklı zamanda gösterdiği anlamına geliyor.
Yerçekimsel merceklenme uzaktaki süpernovanın 'Einstein haçını' yaratıyor
Diego, "Görüntülerden birinin patlamadan sadece birkaç saat sonrasına ait olması dikkate değer bir keşif" diye ekliyor. "Süpernovaları genellikle patladıktan günler veya haftalar sonra görüyoruz. Sadece yakınımızda patlayan süpernovalar patlamadan saatler sonra gözlemlendi. Daha önce hiç bu mesafede erken bir süpernova görmemiştik.”
Chen, ekibin süpernovayı daha fazla araştırmak ve erken evrende daha fazla kütleçekimsel mercekli süpernova aramak için James Webb Uzay Teleskobu'nu kullanmayı planladığını söylüyor. Daha uzakta çekirdek çöken süpernovaların keşfedilmesinin, gökbilimcilerin erken evrendeki yıldız oluşumunu daha iyi anlamalarına olanak sağlayacağını ekliyor.
