Deja vu. Hubble schießt erneut auf die Supernova-Explosion von Refsdal

Viele Sterne explodieren am Ende ihres Lebens, manchmal gelingt es der Explosion, die Erde zu bemerken und von ihr zu fixieren. Solche Entdeckungen erfolgten nur aufgrund einer erfolgreichen Kombination von Umständen - bis heute. Am 11. Dezember 2015 haben Astronomen eine Supernova-Explosion nicht nur fotografiert , sondern genau dort gesehen, wo sie vorhergesagt wurde.

Die Supernova erhielt den Codenamen Refsdal zu Ehren des norwegischen Astrophysikers Sjur Refsdal, der 1964 als erster die Desynchronisation beim Auftreten gravitativ verzerrter Bilder einsetzte, um die Expansion des Universums zu untersuchen. Die Supernova wurde erstmals im Galaxienhaufen MACS J1149.5 + 2223 beobachtet . Die Galaxie selbst ist ungefähr 5 Milliarden Lichtjahre entfernt, und eine Supernova explodiert in 10 Milliarden Lichtjahren. Die Entfernung zur Supernova wurde durch die Rotverschiebung ihrer Heimatgalaxie bestimmt (z = 1,491).

Im Allgemeinen begann die Geschichte von Refsdal im November 2014, als Astrophysiker vier separate Bilder einer Supernova in einer seltenen Anordnung erhielten, die als Einsteinkreuz um eine der Galaxien des obigen Clusters bekannt ist (Abbildung).


Galaxy Cluster MACS J1149 + 2223. Auf dem Platz befindet sich eine elliptische Galaxie mit einem Einsteinkreuz und vier Bildern der Supernova Refsdal. November 2014

Eine solche optische Täuschung wird durch Gravitationslinsen verursacht: Licht einer Supernova biegt sich unter dem Einfluss der Schwerkraft der Galaxie.


Gravitationslinsen

Mit Hilfe der Gravitationslinse beobachten wir entfernte Objekte, die sonst unerreichbar wären.

„Bei der Untersuchung der Supernova haben wir festgestellt, dass ihre Heimatgalaxie die Galaxie ist, die wir bereits mithilfe von Gravitationslinsen durch diesen Cluster beobachtet haben“, sagt erSteve Rodney, Mitautor der Studie, von der University of South Carolina. "Wir hatten ihre Heimatgalaxie auf mindestens drei separaten Fotos."

Diese Bilder waren eine seltene Gelegenheit. Da die Masse der Dunklen Materie und der gewöhnlichen Materie im Galaxienhaufen nicht gleichmäßig verteilt ist, bewegt sich das Licht bei jeder Beobachtung auf einem anderen Weg und in einer anderen Entfernung. Daher zeigen Fotografien der Supernova-Heimatgalaxie verschiedene Stadien ihres Lebens.

Wissenschaftler begannen, den Galaxienhaufen, der wie eine Gravitationslinse funktioniert, sorgfältig zu untersuchen. „Wir haben sieben verschiedene Clustermodelle zusammengestellt, um vorherzusagen, wann und wo die Supernova in Zukunft wieder zu sehen sein wird. Die astronomische Gemeinschaft hat erhebliche Anstrengungen unternommen, um die notwendigen Informationen von Hubble, VLT-MUSE und dem Keck-Observatorium (Hawaii) für die Konstruktion von Gravitationslinsenmodellen zu sammeln “, sagt Tommaso Treu, Hauptautor der wissenschaftlichen Arbeit mit einer vergleichenden Beschreibung der Modelle aus Universität von Kalifornien Los Angeles. "Und es ist überraschend, dass alle sieben Modelle ungefähr das gleiche Zeitintervall vorhersagten, in dem ein neues Foto eines explodierenden Sterns aufgenommen werden würde."

Seit Oktober 2015 zeigt der Hubble regelmäßig auf MACS J1149.5 + 2223 in der Hoffnung, ein seltenes Phänomen erneut zu fotografieren und die Richtigkeit der Modelle zu beweisen. Und am 11. Dezember 2015 geschah dies endlich: Die Supernova Refsdal zeigte erneut, wie sie explodiert.

Somit hat der Hubble die Gültigkeit des modernen wissenschaftlichen Ansatzes klar demonstriert, wenn die gemachten Vorhersagen durch Beobachtungen verifiziert werden.

In diesem Fall war das bestätigte Auftreten von Refsdal eine einzigartige Gelegenheit für Astrophysiker, die Richtigkeit ihrer Modelle für die Verteilung von Dunkler Materie und Masse im Universum zu überprüfen.

Wissenschaftlicher Artikel (Vorhersage)
Wissenschaftlicher Artikel (Wiedererscheinen)

Source: https://habr.com/ru/post/de388173/