Një imazh i vetëm i Hubble kapi supernova në tre kohë të ndryshme

Gjatë dekadave të fundit, ne jemi bërë shumë më mirë në vëzhgimin e supernovave teksa ato po ndodhin. Teleskopët orbitalë tani mund të kapin fotonet me energji të lartë të emetuar dhe të kuptojnë burimin e tyre, duke lejuar teleskopët e tjerë të bëjnë vëzhgime të shpejta. Dhe disa teleskopë të automatizuar të vëzhgimit kanë imazhuar të njëjtat pjesë të qiellit natë pas nate, duke lejuar softuerin e analizës së imazhit të njohë burime të reja drite.

Por ndonjëherë, fati ende luan një rol. Kështu është me një imazh të Hubble nga viti 2010, ku imazhi ndodhi të kapte gjithashtu një supernova. Por, për shkak të lenteve gravitacionale, ngjarja e vetme u shfaq në tre vende të ndryshme brenda fushës së shikimit të Hubble. Falë veçorive të funksionimit të këtij lente, të tre vendet u kapën në periudha të ndryshme pas shpërthimit të yllit, duke i lejuar studiuesit të bashkojnë rrjedhën kohore pas supernovës, edhe pse ajo ishte vëzhguar mbi një dekadë më parë.

Puna e re bazohet në një kërkim të arkivave të Hubble për imazhe të vjetra që ndodhin për të kapur ngjarje kalimtare: diçka që është e pranishme në disa imazhe të një vendndodhjeje, por jo në të tjera. Në këtë rast, kërkuesit po kërkonin posaçërisht për ngjarjet që kishin qenë me lente gravitacionale. Këto ndodhin kur një objekt masiv në plan të parë shtrembëron hapësirën në një mënyrë që krijon një efekt lente, duke përkulur shtegun e dritës që buron pas thjerrëzave nga këndvështrimi i Tokës.

Për shkak se lentet gravitacionale nuk janë aspak të strukturuara me aq kujdes sa ato që ne prodhojmë, ato shpesh do të krijojnë shtrembërime të çuditshme të objekteve të sfondit, ose në shumë raste, do t’i zmadhojnë ato në vende të shumta. Kjo është ajo që duket se ka ndodhur këtu, pasi ka tre imazhe të dallueshme të një ngjarjeje kalimtare brenda fushës së shikimit të Hubble. Imazhet e tjera të atij rajoni tregojnë se vendi përkon me një galaktikë; një analizë e dritës nga ajo galaktikë sugjeron një zhvendosje të kuqe që tregon se ne po e shohim atë siç ishte mbi 11 miliardë vjet më parë.

Duke pasur parasysh shkëlqimin e saj relativ, pamjen e papritur dhe vendndodhjen brenda një galaktike, ka shumë të ngjarë që kjo ngjarje të jetë një supernova. Dhe, në atë distancë, shumë nga fotonet me energji të lartë të prodhuara në një supernova janë zhvendosur në të kuqe poshtë në zonën e dukshme të spektrit, duke i lejuar ato të imazhohen nga Hubble.

Për të kuptuar më shumë rreth supernovës së sfondit, ekipi përpunoi se si funksiononte lentet. Ai u krijua nga një grumbull galaktikash i quajtur Abell 370, dhe hartimi i masës së atij grupi i lejoi ata të vlerësonin vetitë e thjerrëzave që krijoi. Modeli i lenteve që rezultoi tregoi se në fakt kishte katër imazhe të galaktikës, por njëra nuk ishte zmadhuar aq sa të ishte e dukshme; tre që ishin të dukshme u zmadhuan nga faktorët katër, gjashtë dhe tetë.

Por modeli më tej tregoi se lentja ndikoi gjithashtu në kohën e mbërritjes së dritës. Lentet gravitacionale e detyrojnë dritën të marrë shtigje midis burimit dhe vëzhguesit me gjatësi të ndryshme. Dhe, duke qenë se drita lëviz me një shpejtësi fikse, këto gjatësi të ndryshme do të thotë se drita merr një kohë të ndryshme për të arritur këtu. Në rrethanat me të cilat jemi njohur, ky është një ndryshim jashtëzakonisht i vogël. Por në shkallë kozmike, ajo bën një ndryshim dramatik.

Përsëri, duke përdorur modelin e lenteve, studiuesit vlerësuan vonesat e mundshme. Krahasuar me imazhin më të hershëm, i dyti më i hershmi kishte një vonesë prej 2.4 ditësh dhe i treti një vonesë prej 7.7 ditësh, me një pasiguri prej rreth një dite sipas të gjitha vlerësimeve. Me fjalë të tjera, një imazh i vetëm i rajonit prodhoi atë që në thelb ishte një kurs kohor prej disa ditësh.

Duke kontrolluar ato të dhëna të Hubble kundër klasave të ndryshme të supernovave që ne kemi fotografuar në Universin modern, ka të ngjarë të prodhoheshin nga shpërthimi i një ylli supergjigant të kuq ose blu. Dhe vetitë e detajuara të ngjarjes përshtateshin shumë më mirë me një supergjigant të kuq, që ishte afërsisht 500 herë më i madh se Dielli në kohën e shpërthimit të tij.

Intensiteti i dritës në gjatësi vale të ndryshme jep një tregues të temperaturës së shpërthimit. Dhe imazhi më i hershëm tregon se ishte afërsisht 100,000 Kelvin, gjë që sugjeron se po e shikonim atë vetëm gjashtë orë pasi shpërtheu. Imazhi i fundit me lente tregon se mbeturinat ishin ftohur tashmë në 10,000 K gjatë tetë ditëve midis dy imazheve të ndryshme.

Natyrisht, ka supernova më të reja dhe më të afërta që ne mund t’i studiojmë më në detaje nëse duam të kuptojmë proceset që nxisin shpërthimin e një ylli masiv. Sidoqoftë, nëse jemi në gjendje të gjejmë më shumë nga këto supernova me lente në të kaluarën e largët, do të jemi në gjendje të nxjerrim përfundime rreth popullatës së yjeve që ishin të pranishëm shumë më herët në historinë e Universit. Për momentin, megjithatë, kjo është vetëm e dyta që kemi gjetur. Autorët e punimit që e përshkruajnë atë bëjnë një përpjekje për të nxjerrë disa përfundime, por është e qartë se ato do të kenë një pasiguri më të lartë.

Pra, në shumë mënyra, kjo nuk na ndihmon të bëjmë përparime të mëdha në të kuptuarit e Universit. Por si shembull i pasojave të çuditshme të forcave që drejtojnë sjelljen e Universit, është një shembull mjaft mbresëlënës.