1つの価格で4つの超新星はどうですか？ハッブル宇宙望遠鏡、カリフォルニア大学バークレー校のパトリックケリー博士、GLASS（宇宙からのグリスレンズ増幅調査）チーム、ハッブルフロンティアフィールズチーム、発見した 前景の銀河団の強力な重力によってそれ自身の4つのコピーにレンズ化された遠隔超新星。 SN Refsdalと呼ばれ、オブジェクトは豊富な銀河団で発見されましたMACS J1149.6 + 2223 星座レオで地球から50億光年。これは、すべての発見された最初のマルチレンズ超新星であり、自然界で最もエキゾチックなミラージュの1つです。
重力レンズ効果は、アインシュタインの 相対性理論そこで彼は、巨大な物体が布地を曲げ、反らせると予測しました 時空。物体の質量が大きいほど、曲げは激しくなります。トランポリンの上に立っている子供が彼女の体重でくぼみを布に押し込んでいるところを想像すると、これを想像できます。子供を200ポンドの大人に置き換えると、トランポリンの表面がさらにたるみます。
同様に、巨大な太陽は、時空の構造に深いが見えないくぼみを作成します。惑星はこの「宇宙の曲率」を感じ、文字通り太陽に向かって回転します。彼らの横方向の動きまたは角運動量だけが、彼らが太陽の地獄にまっすぐ落ちることを防ぎます。
巨大なオブジェクトによって作成された湾曲したスペースも光線を曲げます。アインシュタインは、太陽や他の巨大な物体の近くを通過する星からの光が、この見えない湾曲した宇宙空間をたどり、他の方法ではまっすぐな経路から逸れると予測しました。実際には、オブジェクトはレンズとして機能し、遠方の光源からの光を曲げて再フォーカスし、明るい画像または複数の歪んだ画像のいずれかにします。スターライトの偏向とも呼ばれ、現在では重力レンズ効果と呼ばれています。
時間の経過に伴う巨大な銀河団の周りの歪んだ時空のシミュレーション
銀河の巨大なクラスターの形でこれらの重力レンズがたくさんあることがわかります。それらは通常の物質だけでなく、宇宙の物質の96％を構成するまだ謎の暗黒物質を大量に含んでいます。豊富な銀河団は望遠鏡のように機能します。その巨大な質量と強力な重力により、数十億光年先の銀河の光が拡大および強化され、本来なら見られないものを目に見えるようにします。
SN Refsdalに戻ります。SNRefsdalは、重力レンズの分野で初期の研究を行ったノルウェーの天体物理学者Sjur Refsdalにちなんで名付けられました。 MACS J1149クラスター内の巨大な楕円銀河は、94億光年離れた超新星とその背景の不透明から脚光を浴びるそのホスト渦巻銀河を「レンズ化」します。楕円の強力な重力が超時空を表示するために時空を歪めるというすばらしい仕事をしたことは、ホスト銀河の形も歪め、超新星を4つの別々の同様に明るい画像に分割します。このようなきちんとした対称性を作成するには、SN Refsdalを銀河の中心の後ろに正確に配置する必要があります。
ここでのシナリオは、 アインシュタインの十字架、重力でレンズ化されたクエーサー。遠隔クエーサーの光は、前景のレンズ銀河の周りに配置された4つの画像に分割されています。クエーサー画像は、ちらつきや時間の経過とともに明るさが変化します。 マイクロレンズ 銀河内の個々の星の通過によって。各星は、メインレンズ内の小さなレンズとして機能します。
GLASSグループとハッブルフロンティアフィールドグループが撮影した詳細なカラー画像は、超新星のホスト銀河が銀河団の重力によって多重画像化されていることを示しています。彼らによると 最近の論文、ケリーとチームは依然として、超新星のスペクトルを取得して、白色矮星（タイプIa）の制御されない燃焼と爆発、または燃料不足になった超巨大星の激変の崩壊とリバウンド（タイプI） II）。
レンズ付き銀河の中心の周りをわずかに異なる経路をたどるので、レンズ付き画像のそれぞれから光が地球に移動するのにかかる時間は異なります。一部のパスは短く、一部は長くなっています。タイミングで 明るさの変化 個々の画像間で、チームはレンズ効果銀河とクラスターにおける明るい物質と暗い物質の分布に制約を与えるだけでなく、その情報を使用して宇宙の膨張率を決定することを望んでいます。
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