تم الكشف عن مستعر أعظم نادر “مشوه” من خلال ظاهرة الزمكان التي تنبأ بها أينشتاين
تسببت جاذبية مجرة بعيدة في تشويه الفضاء وتضخيم ضوء مستعر أعظم بعيد ، مما قد يكشف عن تفاصيل محيرة حول الانفجارات النجمية ، بالإضافة إلى عدد غير مرئي من المجرات وتوسع الكون.
تبدو المجرة باهتة جدًا بالنسبة لنا وليست كبيرة بشكل خاص ، ولكن كتلتها – مزيج من نجومها والغاز وهالتها غير المرئية من المادة المظلمة – يحول الفضاء إلى ملف عدسة الجاذبيةو نوع من العدسة المكبرة الكونية. مع مرور الضوء من المستعر الأعظم من قبل المجرة ، قامت العدسة بتكبير الضوء بما يصل إلى 25 مرة ، وقسمت المستعر الأعظم إلى أربع صور حيث أخذ الضوء أربعة مسارات مختلفة متتبعًا ملامح الفضاء المشوه.
يُطلق على هذا الاكتشاف اسم “نادر للغاية” ، وقد فوجئ به بعض العلماء المعنيين. هذا لأنه لم يتم اكتشاف سوى حفنة من المستعرات الأعظمية العدسية الجاذبية. قال كريستوفر فريملينج من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في إفادة.
متعلق ب: عدسة مكبرة كونية: ما هو عدسة الجاذبية؟
كان المستعر الأعظم من النوع Ia ، مما يعني أنه كان تدمير a قزم ابيض نجمة. انفجرت أكثر من أربعة مليارات سنوات ضوئية بعيدًا ، وبينما كان نورها يتجه نحونا ، واجه مجرة في خط رؤيتنا ، على بعد 2.5 مليار سنة ضوئية.
وصل ضوء المستعر الأعظم أخيرًا إلى الأرض في 21 أغسطس 2022 ، حيث تم رصده لأول مرة بواسطة مرفق زويكي العابر (ZTF) التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في مرصد بالومار. أصبح المستعر الأعظم المصنف على أنه SN 2022qmx معروفًا أيضًا باسم “SN Zwicky”.
قاد الدراسة اللاحقة لـ SN Zwicky أرييل جوبار من جامعة ستوكهولم في السويد. تم إجراء ملاحظات المتابعة بواسطة مجموعة من التلسكوبات ، بما في ذلك مرصد WM Keck، ال تلسكوب هابل الفضائي، التلسكوب الكبير جدا ، تلسكوب هوبي إيبرلي ، تلسكوب ليفربول والتلسكوب البصري الشمالي.
من المثير للاهتمام أن الصور الأربع للمستعر الأعظم التي تشوهت بواسطة عدسة الجاذبية لم تكن جميعها متساوية في السطوع. كانت اثنتان من الصور ، A و C ، أكثر سطوعًا مما كان متوقعًا بأكثر من أربع مرات ومرتين على التوالي. يقترح فريق Goobar أن هذا قد يكون ناتجًا عن أحداث “microlensing” الأصغر داخل مجرة العدسة التي تزيد من تضخيم ضوء المستعر الأعظم.
العدسات الدقيقة هي عدسات جاذبية أصغر تم إنشاؤها بواسطة النجوم الفردية أو حتى الكواكب ، وفي حالة SN Zwicky ، يمكن أن تكشف تأثيرات العدسة الدقيقة الإضافية أدلة على توزيع كتل النجوم في قلب مجرة العدسة. يعتقد علماء الفلك أن الظروف في مركز المجرات تسمح بتكوين عدد أكبر من النجوم الضخمة من المعتاد ، وهذه النجوم الضخمة ستكون الأكثر ترجيحًا لتكوين العدسات الدقيقة.
سيوفر المستعر الأعظم العدسي أيضًا نقطة بيانات جديدة وهامة في الجهود المبذولة لرسم خريطة توسع الكون من خلال قياسات سطوعه وإشراقه.
هذا لأن المستعرات الأعظمية من النوع Ia تنفجر مع سطوع قياسي. يمكننا مقارنة لمعانها الجوهري بمدى سطوعها في الواقع في تلسكوباتنا ، ومن ذلك يمكن لعلماء الفلك معرفة إلى أي مدى يجب أن يكونوا بعيدًا. ومن هذا المنطلق يمكنهم تقدير مدى سرعة توسع الكون وحمل المستعر الأعظم بعيدًا عنا. تعمل عدسات الجاذبية على توسيع “سلم المسافة” الكوني هذا من خلال السماح لنا برصد المستعرات الأعظمية من مسافة أبعد ، وبالتالي اختبار قوة الطاقة المظلمة – القوة التي تتسبب في تسارع التوسع الكوني – في فترات مختلفة من تاريخ الكون.
قال إيغور أندريوني من الجامعة: “لم يتم تكبير SN Zwicky بواسطة عدسة الجاذبية فحسب ، بل إنه ينتمي أيضًا إلى فئة من المستعرات الأعظمية نسميها ‘الشموع القياسية’ لأنه يمكننا استخدام لمعانها المعروف جيدًا لتحديد المسافة في الفضاء. ولاية ماريلاند ، في أ إفادة.
في بعض حالات المستعرات الأعظمية العدسة ، من الممكن أيضًا استخدام التأخير الزمني بين ظهور الصور المتعددة لحساب ثابت هابل، وهي قيمة لمعدل تمدد الكون. في الآونة الأخيرة ، تم اكتشاف مستعر أعظم عدسي آخر في عام 2014 يعرف باسم SN Refsdal عرض أيضًا أربع صور ، ولكن ظهرت صورة خامسة بعدسة إضافية بعد عام بعد أن اتخذت مسارًا أطول عبر الفضاء المشوه. بقياس مقدار انزياح الكون المتسع لضوءه إلى الأحمر خلال تأخير ذلك العام ، تمكن علماء الفلك من حساب ثابت هابل على أنه يتراوح بين 64.8 و 66.6 كيلومترًا في الثانية. ميجا فرسخ من الفضاء. تعمق هذه القيمة لغز ما يسمى بتوتر هابل ، حيث توفر الطرق المختلفة لقياس ثابت هابل قيمًا مختلفة بشكل ملحوظ. حتى الآن ، لا أحد يعرف سبب ذلك.
للأسف ، لن يتمكن SN Zwicky من المساعدة في حل توتر هابل لأن التأخير الزمني بين صوره الأربع – أقل من بضعة أيام – كان قصيرًا جدًا لإجراء قياس لثابت هابل.
هناك جانب آخر مثير للاهتمام لكل هذا وهو مجرة العدسة نفسها ، وهي باهتة إلى حد ما وليست ضخمة بشكل خاص – لم يكن من الممكن ملاحظتها على الإطلاق لو لم يكن المستعر الأعظم ساطعًا. يشير وجودها إلى أنها يمكن أن تمثل مجموعة أخرى من المجرات الباهتة والمتواضعة على بعد مليارات السنين الضوئية التي لم تكتشفها مسوحات السماء بعد.
ومع ذلك ، قد يكون هذا على وشك التغيير ، وكذلك ندرة المستعرات الأعظمية العدسة. ستشهد السنوات القليلة القادمة بداية العمل من قبل مرصد فيرا سي روبين في شيلي. موطن لتلسكوب مسح مع مرآة كبيرة بطول 8.4 متر ، مرصد روبين مكلف بمسح السماء بأكملها بدقة عالية عدة مرات كل ليلة ، والبحث عن أي شيء يصطدم في الظلام ، بما في ذلك المستعرات الأعظمية العدسة ومجراتها العدسية الخافتة .
“الاكتشاف [of SN Zwicky] يمهد الطريق للعثور على المزيد من المستعرات الأعظمية العدسية النادرة في المسوحات الكبيرة المستقبلية التي ستساعدنا في دراسة الأحداث الفلكية العابرة مثل المستعرات الأعظمية وانفجارات أشعة جاما “، قال أندريوني.
نُشرت دراسة SN Zwicky في 12 يونيو 12 في علم الفلك الطبيعي.
نُشرت في الأصل على موقع ProfoundSpace.org.
