Nová metóda objavovania supernov vrhá nové svetlo na kozmológiu

Astronómovia zachytili viac snímok supernovy typu Ia, ktoré sa objavili na štyroch rôznych miestach na oblohe. A to pomocou javu nazývaného "gravitačná šošovka" – dôsledku  Einsteinovej teórie relativity - že hmotnosť ohýba svetlo. Z toho vyplýva, že gravitácia masívnej galaxie môže ohýbať svetelné lúče, ktoré prechádzajú v jej blízkosti, čo spôsobí, že objekty v jej pozadí sa javia jasnejšie a niekedy ich pozorujeme na viacerých miestach. Astrofyzici veria, že ak nájdu viac tohto typu supernov, umožní im to merať rýchlosť rozpínania vesmíru a odhaliť rozloženie hmoty vo vesmíre.

Proces objavovania objektov akými sú supernovy, začína každú noc na observatóriu Palomar v južnej Kalifornii, kde kamera namontovaná na Samuel Oschin Telescope prehľadáva oblohu. Hneď ako sa uskutočnia pozorovania, údaje sa odosielajú do vzdialenosti viac ako 400 míľ do Department of Energy's (DOE's) National Energy Research Scientific Computing Center (NERSC), do Berkeley Lab. Algoritmy v NERSC algoritmy, bežiace na výkonných počítačoch, prehľadávajú tieto údaje.

5. septembra 2016 bol objavený objekt iPTF16geu – kandidát na supernovu. Profesor Ariel Goobar sa rozhodol preskúmať jej spektrum. Výsledky potvrdili, že objekt je naozaj supernovou typu Ia, ale taktiež ukázali, že sa prekvapujúco nachádza vo vzdialenosti 4 miliardy svetelných rokov. Druhé spektrum získané pomocou prístroja OSIRIS na Keckovom ďalekohľade na Havaji nepochybne ukázalo, že supernova je vzdialená 4 miliardy svetelných rokov, a tiež odhalilo svoju hostiteľskú galaxiu a ďalšiu galaxiu umiestnenú vo vzdialenosti asi 2 miliardy svetelných rokov, ktorá zohrala úlohu gravitačnej šošovky, zosilňujúcej jas supernovy. Zároveň spôsobila, že sa táto supernova objavila na štyroch rôznych miestach na oblohe.

Výhodou nájdenia väčšieho počtu supernov je, že môžu byť použité ako pomôcka na presné meranie rýchlosti rozpínania vesmíru. Jedným z kľúčov k tomu je gravitácia. Keď silná gravitačná šošovka produkuje viac obrázkov pozorovaného objektu, svetlo každého z nich prejde trochu inou cestou okolo gravitačnej šošovky na ceste k Zemi. Tieto cesty trvajú rôzne, takže svetlu z každého obrázku trvá iný čas, než sa dostane na Zem. Meranie času ich príchodu na Zem je dobrým spôsobom ako merať rýchlosť rozšírenia vesmíru – hovorí Goobar.

Podľa astronómov je objavených len pár supernov pomocou efektu gravitačnej šošovky (vrátane iPTF16geu), a všetky boli objavené náhodou. Kľúčovou myšlienkou tejto techniky je, že supernovy typu Ia fungujú ako tzv. štandardné sviečky – objekty s rovnakou svietivosťou. Ak objavíme supernovu v hositeľskej galaxii s vyššou svietivosťou akú majú štandardné sviečky vieme, že táto supernova je zjasnená gravitačnou šošovkou. Ďalšou výhodou tejto metódy je, že nemusíme disponovať viacnásobnými obrázkami toho istého objektu.  Vedci predpokladajú, že Large Synoptic Survey Telescope by mal byť schopný odhaliť viac ako 500 supernov typu Ia počas nasledujúcich 10 rokov – čiže 10-krát viac ako sa doteraz odhadovalo. 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] phys.org