Úvodní strana  >  Články  >  Vzdálený vesmír  >  Nová metóda objavovania supernov vrhá nové svetlo na kozmológiu

Nová metóda objavovania supernov vrhá nové svetlo na kozmológiu

Schéma, kterak bližší galaxie „čočkuje“ vzdálenější. Tím vzniknou čtyři obrazy, tzv. Einsteinův kříž
Autor: Originál ALMA (ESO/NRAO/NAOJ), L. Calçada (ESO), Y. Hezaveh et al, upravil Joel Johansson

Po mnoho rokov povaha supernov spôsobovala  astronómom veľa ťažkostí. Pred 30 rokmi vedci objavili jednu supernovu približne za dva mesiace. Avšak vďaka Intermediate Palomar Transient Factory (iPTF), novému prieskumu s pomocou automatizovanych procedúr vyhľadávania supernov, sa tieto objavy vyskytujú denne, niekedy dokonca v priebehu niekoľkých hodín, a to vďaka novej metóde objavovania dvoch výskumných pracovníkov z Berkeley National Laboratory, ktorú opisujú v časopise Astrophysical Journal Letters.

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.

Tento kompozitní obraz ukazuje supernovu iPTF16geu typu Ia zobrazenou tzv. gravitační čočkou, zachycenou různými dalekohledy. Na pozadí je širokoúhlý pohled z Palomaru v Kalifornii. na noční oblohu, jak je vidět u observatoře Palomar, která se nachází na horu Palomar v Kalifornii. První výřez vlevo je ze Sloan Digital Sky Survey v optickém oboru. Následuje detail Hubbleovým kosmickým dalekohledem (20× zvětšený detail v infračerveném oboru), následuje 5× zvětšený detail z téhož dalekohledu v optickém oboru, kde vidíme čtyři gravitačně zobrazené obrazy supernovy. Poslední výřez zobrazuje detail v infračerveném oboru pomocí Keckova dalekohledu na Havaji. Na něm vidíme čtyři obrazy supernovy a oblouk galaxie, v které zazářila Autor: Joel Johansson, Stockholm University
Tento kompozitní obraz ukazuje supernovu iPTF16geu typu Ia zobrazenou tzv. gravitační čočkou, zachycenou různými dalekohledy. Na pozadí je širokoúhlý pohled z Palomaru v Kalifornii. na noční oblohu, jak je vidět u observatoře Palomar, která se nachází na horu Palomar v Kalifornii. První výřez vlevo je ze Sloan Digital Sky Survey v optickém oboru. Následuje detail Hubbleovým kosmickým dalekohledem (20× zvětšený detail v infračerveném oboru), následuje 5× zvětšený detail z téhož dalekohledu v optickém oboru, kde vidíme čtyři gravitačně zobrazené obrazy supernovy. Poslední výřez zobrazuje detail v infračerveném oboru pomocí Keckova dalekohledu na Havaji. Na něm vidíme čtyři obrazy supernovy a oblouk galaxie, v které zazářila
Autor: Joel Johansson, Stockholm University

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



O autorovi

Viktória Zemančíková

Viktória Zemančíková

Mgr. Viktória Zemančíková, PhD. (*1990, Košice) je slovenská popularizátorka astronomie. Do hvězdné oblohy se zamilovala už jako malé dítě a vesmír je její celoživotní vášní. Je absolventka pomaturitního studia astronomie na Slovenskej ústrednej hvezdárni v Hurbanově a též pracovala na Hvězdárně a palnetáriu v Prešově. Vyjma hvězdnému nebi a vesmíru se věnovala filosofii a metodologii vědy v rámci doktorandského studia na Univerzitě Pavla Jozefa Šafárika v Košicích. Je autorkou astronomického kalendáře v časopise Quark a na stránkach Slovenského zväzu astronómov. Publikuje populárně-vedecké články na portálu www.pc.sk.

Štítky: Gravitační čočka, Kosmologie, Supernova


4. vesmírný týden 2020

4. vesmírný týden 2020

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 20. 1. do 26. 1. 2020. Měsíc bude v novu. Večer září jasná planeta Venuše, vidět lze i Neptun a Uran. Ráno je vidět Mars. Kometa C/2017 T2 je vysoko na večerní obloze. Na Floridě proběhl test úniku lodi Crew Dragon z letící rakety. Čínská kosmonautika navazuje na úspěšný rok 2019. Úspěšný byl také start evropské Ariane 5. Na ISS proběhnou dva výstupy do volného kosmu s různými úkoly. Připraven je i start dalších družic Starlink. Před 90 roky se narodil druhý muž na Měsíci, Buzz Aldrin.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Glaxie pod Galaxií

Titul Česká astrofotografie měsíce za prosinec 2019 obdržel snímek „Galaxie pod Galaxií“, jehož autorem je Roman Ponča   „Galaxie pod Galaxií“, není to tak trochu podivný název vítězného snímku prosincového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce? Možná, snad, … ale je

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Polostínové zatmění Měsíce 20. ledna 2020

Canon EOS 60D, SIGMA APO DG 70-300mm, 300 mm Špatné pozorovací podmínky, velká oblačnost, fotografováno mezi mraky

Další informace »