Explozia unei supernove de 10 miliarde de ani va mai fi vizibilă o dată pentru noi. Cum este posibilă această "reluare" cosmică

Postat la: 17.09.2021 |

Universul este o întindere nesfârșită de mister, măreție și spectacol uluitor. Deci, de ce, peste câțiva ani, Cosmosul difuzează o „reluare" a unei explozii de supernova pe care am urmărit-o deja în 2016?

Explozia stelei cunoscută sub numele de Supernova Requiem este de așteptat să reapară pe cer în jurul anului 2037 - chiar și după aceeași sursă de lumină "a zâmbit" deja pentru telescopul spațial Hubble al NASA de trei ori în 2016. Motivul acestei reluări cosmice nu are nimic de-a face cu supernova însăși, sugerează cercetările publicate pe 13 septembrie în revista Nature Astronomy, ci cu grupul de galaxii prin care trebuie să treacă lumina supernovei în drumul său spre Pământ.

„Ori de câte ori o lumină trece prin apropierea unui obiect foarte masiv, cum ar fi o galaxie sau un grup de galaxii, deformarea spațiului-timp - despre care teoria relativității generale a lui Einstein ne spune că este prezentă pentru orice masă - întârzie călătoria luminii în jurul acelei mase", spune autorul principal al studiului Steve Rodney, profesor asistent la Universitatea din Carolina de Sud din Columbia.

Acest fenomen se numește lentilă gravitațională. Efectul apare atunci când un obiect gravitațional masiv deformează lumina stelelor îndepărtate și a galaxiilor din spatele acestora - uneori mărind lumina obiectelor îndepărtate și uneori distorsionând-o. În cazul supernovei Requiem, marele grup de galaxii MACS J0138 face ca lumina exploziei stelare să se intensifice, să se înmulțească și să se împartă în mai multe imagini diferite, aparând în diferite puncte ale cerului în momente diferite, au spus cercetătorii.

(Densitatea unei galaxii creşte către centrul acesteia, asemănător grosimii piciorului unui pahar de vin. În fapt, un pahar de vin este un bun model pentru lentilele gravitaţionale: priviţi la pahar din partea de sus şi prin piciorul acestuia către o sursă de lumină pentru a observa efectul de lentilă gravitaţională.)

Prima dată când astronomii au văzut Requiemul într-o imagine Hubble din 2016 a grupului de galaxii MACS, supernova a apărut simultan în trei locuri diferite în jurul marginii clusterului de galaxii. Cele trei imagini diferite au variat în luminozitate și culoare, sugerând că au arătat trei faze diferite ale supernovei pe măsură ce s-a estompat și s-a răcit în timp, au spus cercetătorii.

Într-o imagine a clusterului realizată în 2019, toate cele trei puncte de lumină dispăruseră în întregime, confirmând că toate erau imagini în oglindă ale aceleiași surse de lumină îndepărtate. Cercetătorii au aflat de atunci că lumina provine dintr-o supernovă străveche situată la aproximativ 10 miliarde de ani lumină de Pământ, ceea ce înseamnă că steaua în cauză a trăit și a murit în primii 4 miliarde de ani după Big Bang.

Dar o privire mai atentă asupra clusterului MACS a dezvăluit că spectacolul de magie al Supernova Requiem nu se încheiase încă; lumina care călătorește prin centrul grupului de galaxii este încă înconjurată de gravitația intensă a clusterului și încă nu a apărut pe partea orientată spre Pământ.

În noul lor studiu, cercetătorii au folosit un model computerizat pentru a cartografia materia întunecată a clusterului de galaxii - substanța misterioasă și invizibilă care alcătuiește majoritatea materiei din univers și care servește ca liant pentru marile galaxii. Cu această hartă, echipa a prezis diferitele căi pe care lumina supernovei Requiem le-ar putea parcurge prin grupul de galaxii în drumul său spre Pământ și modul în care materia întunecată ar putea influența sosirea ei.

Cercetătorii au calculat că lumina care călătorește prin centrul clusterului, unde materia întunecată este cea mai densă, ar trebui să apară pe cer în anul 2037 și să dureze doi ani. (Supernova ar putea apărea, de asemenea, a cincea oară, în anul 2042, dar acea lumină va fi atât de slabă încât astronomii ar putea să nu o poată vedea deloc, a adăugat echipa).