하나의 가격으로 네 개의 초신성은 어떻습니까? 허블 우주 망원경을 사용하여 캘리포니아 대학교 버클리 대학교의 패트릭 켈리 박사가 우주 (그리드에서 우주 렌즈 증폭 측량) 및 허블 프론티어 필드 팀과 함께발견 포 그라운드 은하단의 강력한 중력에 의해 4 개의 사본으로 렌즈 화 된 초신성. SN Refsdal이라 불리는이 물체는 풍부한 은하단에서 발견되었다MACS J1149.6 + 2223 별자리 레오에서 지구에서 50 억 광년. 발견 된 모든 최초의 다중 렌즈 초신성이며 자연에서 가장 이국적인 신기루 중 하나입니다.
아인슈타인의 중력 렌즈 상대성 이론그는 거대한 물체가 천을 구부리고 휘게 할 것으로 예측했습니다 시공간. 물체가 클수록 굽힘이 심해집니다. 우리는 트램폴린 위에 서서 아이의 무게가 천에 보조개를 눌렀을 때 상상할 수 있습니다. 아이를 200 파운드 성인으로 바꾸고 트램폴린 표면이 훨씬 더 처집니다.
마찬가지로, 거대한 태양은 시공간 구조에서 깊지 만 보이지 않는 딤플을 만듭니다. 행성들은이 '공간의 곡률'을 느끼고 문자 그대로 태양을 향해 굴러갑니다. 측면 운동 또는 각 운동량 만 태양 지옥으로 곧장 떨어지지 않습니다.
거대한 물체로 만들어진 곡선 공간도 광선을 구부립니다. 아인슈타인은 태양이나 다른 거대한 물체 근처를 지나가는 별의 빛이이 보이지 않는 구부러진 공간을 따라 달리고 직선 경로에서 편향 될 것이라고 예측했습니다. 사실상, 물체는 렌즈 역할을하여 멀리있는 광원의 빛을 더 밝은 이미지 나 여러 개의 왜곡 된 이미지로 구부리고 초점을 다시 맞 춥니 다. 별빛의 편향이라고도하며 오늘날 우리는 이것을 중력 렌즈라고 부릅니다.
시간이 지남에 따라 거대한 은하단 주위의 왜곡 된 시공간 시뮬레이션
거대한 은하단의 형태로이 중력 렌즈가 많이 있습니다. 여기에는 우주 물질의 96 %를 구성하는 여전히 신비한 암흑 물질과 규칙적인 물질이 포함되어 있습니다. 풍부한 은하단은 망원경처럼 작동합니다. 엄청난 질량과 강력한 중력으로 수십억 광년이 넘는 은하계의 빛을 확대하고 강화하여 다른 방법으로는 볼 수없는 것을 눈에 띄게 만듭니다.
중력 렌즈 분야에서 초기 작업을 한 노르웨이 천체 물리학자인 Sjur Refsdal의 이름을 딴 SN Refsdal로 돌아 갑시다. MACS J1149 클러스터에있는 거대한 타원은하는 940 억 광년의 초신성과 초 미세 배경의 호스트 나선 은하를“렌즈”로 만든다. 타원형의 강력한 중력은 초신성을 시인하기 위해 시공간을 왜곡시키는 훌륭한 일을 해왔으며, 또한 호스트 은하의 모양을 왜곡하고 초신성을 4 개의 분리 된, 밝은 이미지로 나눕니다. 깔끔한 대칭을 만들려면 SN Refsdal이 은하 중심 뒤에 정확하게 정렬되어야합니다.
이 시나리오는 다음과 매우 유사합니다. 아인슈타인의 십자가, 중력 렌즈 퀘이사, 원격 퀘이사의 광은 전경 렌즈 갤럭시 주위에 배열 된 4 개의 이미지로 분할되었다. 퀘이사 이미지는 시간이 지남에 따라 깜박 거립니다. 마이크로 렌즈 은하 내에서 개별 별이 통과함으로써. 각 별은 주 렌즈 내에서 더 작은 렌즈 역할을합니다.
GLASS와 허블 프론티어 필드 그룹이 찍은 자세한 컬러 이미지는 초신성 숙주 은하에 은하단의 중력이 곱 해져 있음을 보여줍니다. 그들의 말에 따르면 최근 논문켈리와 팀은 여전히 제어되지 않은 백색 왜성 (Ia)의 연소 및 폭발 또는 연료가 부족한 초거성 별의 격변 적 붕괴와 반발로 인한 것인지를 결정하기 위해 초신성의 스펙트럼을 얻기 위해 노력하고있다 (유형). II).
각각의 렌즈 이미지에서 지구로 이동하는 데 걸리는 시간은 서로 다릅니다. 각각은 렌즈 은하의 중심 주위에서 약간 다른 경로를 따르기 때문입니다. 일부 경로는 더 짧고 일부는 더 깁니다. 타이밍으로 밝기 변화 개별 이미지들 사이에서, 연구팀은 수정 은하계와 성단에서 밝은 물질과 어두운 물질의 분포에 대한 제약을 제공 할뿐만 아니라 그 정보를 사용하여 우주의 팽창률을 결정하고자한다.
당신은 우주의 신기루에서 많은 것을 짜낼 수 있습니다!
