나쁜 천문학 | 중력 렌즈는 초신성의 빛을 재생산하고 지연시킵니다.

어떤 종류의 은하계는 천문학자들을 위한 타임머신처럼 작동하여 폭발의 세 가지 다른 단계에서 초신성을 동시에 볼 수 있습니다. 그리고 그것은 그들이 일종의 우주 재생에서 그것을 다시 볼 수 있게 해줄 것입니다.

지구에서 약 40억 광년 떨어진 곳에 MACSJ0138.0-2155 은하군이 있습니다(줄여서 MACS J0138이라고 부르겠습니다). 이것은 상호 중력에 의해 함께 묶인 수백 개의 은하 그룹입니다. 블록의 질량은 너무 강해서 주변 공간을 측정할 수 있을 정도로 왜곡합니다. (우리에게) 멀리 있는 물체의 빛은 이 구불구불한 공간을 통과하여 자동차가 곡선 도로에서 하는 것처럼 곡선을 따릅니다.

이것은 이 조명을 확대하고 개체의 여러 이미지를 만드는 것을 포함하여 이상하고 멋진 효과를 많이 가지고 있습니다. 이것은 렌즈가 작동하는 방식과 유사하므로 이것을 중력 렌즈.

이 시점에서 나는 단지 렌즈에 대해 쓴 것이 아니라 얼마 전 이 특정 그룹에 대해 썼고 몇 백 단어를 암기했다고 말하겠습니다. 잠시 멈추고 이 기사를 읽으라고 강력히 촉구합니다.; 여기에는 내가 다음에 말할 내용을 이해하는 데 필요한 모든 배경이 있습니다.

당신은 괜찮습니다. 앞으로 나아가 다.

MACSJ0138 허블 이미지는 MRG-M0138이라는 배경 은하입니다. 그것은 우리로부터 약 100억 광년 떨어져 있으므로 갈 길이 정말 멉니다. 렌즈 효과는 세 개의 호로 번진 그의 별도 이미지 세트를 생성했습니다.. 하나는 허블 이미지의 하단에, 다른 하나는 오른쪽에, 세 번째는 중앙을 가리키는 왼쪽 상단에 있습니다. 하단 브래킷은 실제로 둘 은하의 이미지가 겹쳐서 하나의 호처럼 보입니다.

재미있는 부분이 있습니다. 2106년 7월에 촬영된 성단의 이미지는 은하의 한 지점을 보여주고 있는데, 이는 두 개의 낮은 렌즈 이미지와 오른쪽에 있는 이미지에서도 볼 수 있는 매우 밝은 현상입니다.

천문학자들은 이것을 알아차렸다., 그리고 포인트가 가중되는 것으로 결정되었습니다. 초신성, 폭발하는 별. 그들은 은하계 전체를 뛰어 넘을 수 있습니다! 일반적인 초신성은 최대 밝기에 도달하는 데 약 2주가 걸리고 다음 몇 달 또는 몇 년에 걸쳐 사라집니다.

여기 문제가 있습니다. 클러스터와 같은 것이 뒤에 있는 은하의 여러 이미지를 만들 때 빛이 지구에 도달하는 경로를 변경합니다. 이러한 트랙은 일반적으로 길이가 다릅니다. 각 이미지의 빛이 여기에 도달하는 데 걸리는 시간이 다릅니다.. 경로 길이가 더 길면 더 짧은 경로 이미지에서 이전과 같이 초신성을 볼 수 있습니다.

이것이 여기서 일어나는 일입니다. 정확한 측정은 초신성이 각 렌즈 이미지에서 다른 밝기임을 보여줍니다. 초신성 발달의 여러 단계에서 초신성을 관찰하십시오!

질량이 성단에 분포하는 방식을 모델링함으로써 천문학자들은 배경 은하와 초신성의 서로 다른 렌티큘러 이미지 사이의 지연 정도를 추정할 수 있습니다. 그들은 또한 초신성이 시간이 지남에 따라 어떻게 빛나고 퇴색하는지에 대한 좋은 아이디어를 가지고 있습니다. 이 정보와 추정된 지연을 사용하여 측정된 밝기를 주어진 시간에 초신성에서 기대할 수 있는 밝기에 맞출 수 있었습니다. 피크 시간에 초신성의 밝기를 0이라고 하면 우리가 보는 세 개의 이미지(하단에서 시작하여 시계 반대 방향으로 이동)의 시간이 92일, -24일 및 107일입니다.

놀랍습니다. 우리는 초신성이 정점에 도달하기 24일 전에 이미 초신성을 볼 수 있습니다! 이것은 행동을 결정할 수 있는 매우 이례적이고 유용합니다.

그는 점점 나아지고 있다. 질량 중심을 나타내는 맨 위 스테인드 이미지? 그들은 그것의 지연이 훨씬 더 길다는 것을 발견했습니다. 이것이 초신성을 아직 볼 수 없는 이유입니다. 그들은 훨씬 더 긴 경로로 인해 2037년(±2년)에 초신성이 나타나기 시작해야 한다고 예측합니다. 바라건대 우리는 살펴보기 위해 16년 동안 이러한 방식을 가리키는 일부 범위를 가지고 있었습니다. 그것은 꽤 긴 기준선이며 렌즈 추정치와 전체 그룹 분포를 결정하는 데 실제로 도움이 될 것입니다.

그건 그렇고, 천문학자들은 믿습니다. 이것은 동반성에서 공급된 백색 왜성 폭발인 I형 초신성입니다. 이것은 거리를 측정하기 위해 보정할 수 있기 때문에 편리합니다. 사실 그것들은 우주가 어떻게 팽창하는지 더 잘 이해하기 위해 수년 동안 사용되어 왔습니다. 멀리서 볼 수 있고 거리를 상당히 안정적으로 측정할 수 있기 때문입니다. 이 초신성을 조사한 천문학자들은 이와 같은 초신성이 이런 일에 사용될 수 있다고 생각하지만, 작동하려면 대략 100개의 다른 렌즈형 초신성이 필요할 것입니다. 많은 것이지만 대형 정찰 망원경이 곧 온라인 상태가 되면서 이런 종류의 일이 훨씬 쉽고 친숙해질 수 있습니다.

우주는 이상한 곳이지만 그 이상함은 기회를 제공합니다. 이 초신성 자체를 보기는 어려웠지만 렌즈 덕분에 우리는 더 밝아졌습니다. 그것은 또한 우리에게 그것을 일생의 다른 시기에 관찰할 수 있는 4개의 개별적인 기회를 제공하고 또한 우리의 견해를 왜곡하는 은하 그룹에 대해 배울 수 있습니다. 무엇을 공부하든 우리는 이깁니다.

이것은 일반적으로 천문학에 해당되지만 우주가 그것을 더 쉽게 만들기 위해 공모한다는 것은 대단한 일입니다.