Déjà vu. Hubble relance l'explosion de la supernova Refsdal

De nombreuses étoiles explosent en fin de vie, parfois l'explosion parvient à se remarquer et à se fixer depuis la Terre. De telles découvertes ne se sont produites que grâce à une combinaison réussie de circonstances - jusqu'à aujourd'hui. Le 11 décembre 2015, les astronomes ont non seulement photographié une explosion de supernova , mais l'ont vue exactement là où elle avait été prédite.

La supernova a reçu le nom de code Refsdal en l'honneur de l'astrophysicien norvégien Sjur Refsdal, qui fut le premier en 1964 à utiliser la désynchronisation dans l'apparition d'images déformées par gravité pour étudier l'expansion de l'Univers. La supernova a été remarquée pour la première fois dans l'amas de galaxies MACS J1149.5 + 2223 . La galaxie elle-même est à environ 5 milliards d'années-lumière et une supernova explose à 10 milliards d'années-lumière. La distance à la supernova a été déterminée par le décalage vers le rouge de sa galaxie d'origine (z = 1,491).

En général, l'histoire de Refsdal a commencé en novembre 2014, lorsque les astrophysiciens ont reçu quatre images distinctes d'une supernova dans un arrangement rare connu sous le nom de croix d'Einstein autour d'une des galaxies de l'amas ci-dessus (photo).


Galaxy Cluster MACS J1149 + 2223. Dans le carré se trouve une galaxie elliptique avec une croix d'Einstein et quatre images de la supernova Refsdal. Novembre 2014

Une telle illusion d'optique est causée par les lentilles gravitationnelles: la lumière d'une supernova se plie sous l'influence de la gravité de la galaxie.


Lentille gravitationnelle

À l'aide de la «lentille» gravitationnelle, nous observons des objets éloignés qui seraient autrement hors de portée.

"Dans le processus d'étude de la supernova, nous avons réalisé que sa galaxie d'origine est la galaxie que nous avons déjà observée à l'aide de lentilles gravitationnelles à travers cet amas", expliqueSteve Rodney, co-auteur de l'étude, de l'Université de Caroline du Sud. "Sa galaxie natale était avec nous dans au moins trois photographies distinctes."

Ces photos étaient une opportunité rare. Étant donné que la masse de matière noire et de matière ordinaire dans l'amas de galaxies n'est pas répartie uniformément, la lumière parcourt un chemin différent et une distance différente à chaque observation. Par conséquent, les photographies de la galaxie d'origine de la supernova montrent différentes étapes de sa vie.

Les scientifiques ont commencé à étudier attentivement l'amas de galaxies, qui fonctionne comme une lentille gravitationnelle. «Nous avons compilé sept modèles de clusters différents pour prédire quand et où il sera possible de revoir la supernova à l'avenir. Des efforts importants ont été déployés par la communauté astronomique pour recueillir les contributions nécessaires de Hubble, VLT-MUSE et de l'Observatoire de Keck (Hawaï) pour la construction de modèles de lentilles gravitationnelles », explique Tommaso Treu, l'auteur principal des travaux scientifiques avec une description comparative des modèles, à partir de Université de Californie à Los Angeles. "Et il est surprenant que les sept modèles aient prédit approximativement le même intervalle de temps quand une nouvelle photographie d'une étoile qui explose serait prise."

Depuis octobre 2015, le Hubble pointe périodiquement le MACS J1149.5 + 2223 dans l'espoir de photographier à nouveau un phénomène rare et de prouver l'exactitude des modèles. Et le 11 décembre 2015, c'est finalement arrivé: la supernova Refsdal a une nouvelle fois montré comment elle explose.

Ainsi, le Hubble a clairement démontré la validité de l'approche scientifique moderne, lorsque les prédictions faites sont vérifiées par des observations.

Dans ce cas, l'apparition confirmée de Refsdal était une occasion unique pour les astrophysiciens de vérifier l'exactitude de leurs modèles pour la distribution de la matière noire et de la masse dans l'Univers.

Article scientifique (prédiction)
Article scientifique (réapparition)

Source: https://habr.com/ru/post/fr388173/