26 octombrie 2021
2.5 C
București

Cu ochii pe supernova din 2037

De citit...

Astronomii se așteaptă ca în 2037 să avem o supernovă, iar fenomenul să fie observabil.

Predicțiile sunt dificile, mai ales în astronomie. Cu toate acestea, există câteva evenimente pe care astronomii le pot prognoza cu precizie. De exemplu, momentul viitoarei eclipse lunare și solare și revenirea unor comete în apropiere.

Privind mult dincolo de sistemul nostru solar, astronomii au adăugat o predicție solidă a unui eveniment care se întâmplă foarte departe în spațiul intergalactic: o imagine a unei stele care explodează, numită REQUIEM Supernova, fenomen care se va produce în jurul anului 2037. Deși fenomenul nu va fi vizibil cu ochiul liber, unele telescoape viitoare ar trebui să fie capabile să-l repereze, potrivit unui anunț al specialiștilor NASA. 

Determinarea ratei de expansiune a universului ajutată și prin măsurarea  timpului în care lumina supernovei ajunge la noi

Surprinderea reluării evenimentului exploziv îi va ajuta pe astronomi să măsoare întârzierile dintre toate patru imagini succesive ale supernovei, care vor oferi indicii privind particularitățile deformării spațiului pe care lumina stelei explodate a trebuit să îl străbată.

Înarmați cu aceste măsurători, cercetătorii pot regla fin modelele care cartografiază masa clusterului.

Această metodă de întârziere a timpului este valoroasă, deoarece este un mod mai direct de a măsura rata de expansiune a universului, a explicat cercetătorul principal Steve Rodney de la Universitatea din Carolina de Sud din Columbia. „Aceste întârzieri îndelungate sunt deosebit de valoroase, deoarece puteți obține o măsurare bună și precisă a acestei întârzieri dacă doar sunteți răbdători și așteptați ani, în acest caz mai mult de un deceniu, pentru ca imaginea finală să revină.Este o cale complet independentă pentru a calcula rata de expansiune a universului. Valoarea reală în viitor va fi utilizarea unui eșantion mai mare din acestea pentru a îmbunătăți precizia”, a spus el.

Dezvoltarea hărților precise de materie întunecată a unor grupuri de galaxii masive este o altă modalitate pentru astronomi de a măsura rata de expansiune a universului și de a investiga natura energiei întunecate, o formă misterioasă de energie care funcționează împotriva gravitației și determină expansiunea cosmosului într-un ritm mai rapid.

Vizionarea imaginilor cu lentile ale supernovelor va deveni din ce în ce mai frecventă în următorii 20 de ani, odată cu lansarea telescopului spațial Nancy Grace Roman al NASA și începutul operațiunilor la Observatorul Vera C. Rubin. Ambele telescoape vor observa porțiuni mari de spațiu cosmic, care le vor permite să vadă alte zeci de supernove cu imagini multiple.

Apariția viitoare va fi cea de-a patra cunoscută a aceleiași supernove, mărită, luminată și împărțită în imagini separate de un grup masiv de galaxii din prim-plan care acționează ca un obiectiv cu zoom cosmic. Trei imagini cu supernova au fost identificate pentru prima dată din datele de arhivă luate în 2016 de telescopul spațial Hubble al NASA.

Imaginile multiple sunt produse de puternica gravitație a clusterului monstruos de galaxii, care distorsionează și mărește lumina de la supernova aflată în spatele ei, un efect numit lentilă gravitațională.

Prezis pentru prima dată de Albert Einstein, acest efect este similar cu cel produs de o lentilă de sticlă care „îndoaie” lumina pentru a mări imaginea unui obiect îndepărtat.

Cele trei imagini supernova cu lentile, văzute ca puncte minuscule capturate într-un singur instantaneu Hubble, reprezintă lumina din urma explozivului. Punctele variază în luminozitate și culoare, ceea ce semnifică trei faze diferite ale exploziei care se estompează pe măsură ce s-a răcit în timp.

Această nouă descoperire este al treilea exemplu de supernovă cu imagini multiple pentru care putem măsura de fapt întârzierea timpilor de sosire.Este cea mai îndepărtată dintre cele trei, iar întârzierea prevăzută este extraordinar de lungă. Vom putea reveni și vom vedea faza finală, care estimăm că va fi în 2037, plus sau minus câțiva ani”, a explicat cercetătorul principal Steve Rodney de la Universitatea din Carolina de Sud din Columbia.

Lumina, pe care Hubble a captat-o în cluster, MACS J0138.0-2155, a călătorit aproximativ patru miliarde de ani pentru a ajunge pe Pământ. Lumina de la Supernova REQUIEM avea nevoie de aproximativ 10 miliarde de ani pentru călătoria sa, pe baza distanței dintre galaxia gazdă.

Predicția echipei privind reluarea exploziei supernovei se bazează pe modele computerizate ale clusterului, care descriu diferitele căi pe care le ia lumina supernovai prin labirintul de materie întunecată aglomerată din gruparea galactică.

Materia întunecată este un material invizibil care cuprinde cea mai mare parte a materiei universului și este schela pe care sunt construite galaxiile și grupurile de galaxii.

Fiecare imagine mărită ia un traseu diferit prin cluster și ajunge pe Pământ la un moment diferit, datorită, parțial, diferențelor în lungimea căilor pe care le-a urmat lumina supernovei.

Ori de câte ori lumina trece în apropierea unui obiect foarte masiv, cum ar fi o galaxie sau un grup de galaxii, deformarea spațiului-timp pe care teoria relativității generale a lui Einstein ne spune că este prezentă pentru orice masă, întârzie călătoria luminii în jurul acelei mase”, a spus Rodney.

El compară diferitele căi ușoare ale supernovei cu mai multe trenuri care părăsesc o gară în același timp, toate călătorind cu aceeași viteză și îndreptate spre aceeași locație. Cu toate acestea, fiecare tren ia un traseu diferit, iar distanța pentru fiecare traseu nu este aceeași. Deoarece trenurile circulă pe diferite lungimi de cale pe diferite terenuri, ele nu ajung la destinație în același timp.

În plus, imaginea supernova cu lentile prevăzută să apară în 2037 rămâne în urma celorlalte imagini ale aceleiași supernove, deoarece lumina sa se deplasează direct prin mijlocul clusterului, unde se află cea mai densă cantitate de materie întunecată. Masa imensă a clusterului îndoaie lumina, producând întârzierea mai mare.

„Acesta este ultimul care sosește, pentru că este ca trenul care trebuie să meargă adânc într-o vale și să urce din nou. Acesta este cel mai lent tip de călătorie pentru lumină”, a explicat Rodney.

Imaginile supernovei cu lentile au fost descoperite în 2019 de Gabe Brammer, coautor al studiului la Centrul Zorilor Cosmice de la Institutul Niels Bohr, Universitatea din Copenhaga, în Danemarca.

Brammer a reperat imaginile supernova oglindite în timp ce analiza galaxiile îndepărtate mărite de grupuri de galaxii masive din prim-plan ca parte a unui program Hubble în desfășurare numit REsolved QUIEscent Magnified Galaxies (REQUIEM).

El compara noile date REQUIEM din 2019 cu imagini de arhivă luate în 2016 dintr-un alt program științific Hubble. Un mic obiect roșu din datele din 2016 i-a atras atenția, despre care inițial a crezut că este o galaxie îndepărtată. Dar dispăruse în imaginile din 2019.

Dar, la o inspecție ulterioară a datelor din 2016, am observat că erau de fapt trei obiecte mărite, două roșii și violet.Fiecare dintre cele trei obiecte a fost asociat cu o imagine cu lentile a unei galaxii masive îndepărtate. Imediat mi-a sugerat că nu este o galaxie îndepărtată, ci de fapt o sursă tranzitorie în acest sistem care se estompase din imaginile din 2019 ca o lumină. bec care fusese aruncat”, a explicat el.

Brammer a făcut echipă cu Rodney pentru a efectua o analiză suplimentară a sistemului. Imaginile supernova cu lentile sunt aranjate într-un arc în jurul nucleului clusterului. Ele apar ca puncte mici în apropierea trăsăturilor portocalii murdare, despre care se crede că sunt instantaneele mărite ale galaxiei gazdă a supernei.

Co-autorul studiului, Johan Richard, de la Universitatea Lyon din Franța, a realizat o hartă a cantității de materie întunecată din grup, dedusă din lentilele pe care le produce. Harta arată locațiile prevăzute ale obiectelor cu lentile. Se estimează că această supernovă va apărea din nou în 2042, dar va fi atât de slabă încât echipa de cercetători consideră că nu va fi vizibilă.

Autor: Corina Gheorghe
Foto: NASA
- Publicitate -spot_img

Mai multe articole

CMS România a recrutat-o pe Laura Grigore în poziția de Senior Counsel

Firma internațională de avocatură CMS anunță cooptarea Laurei Grigore în cadrul practicii de tehnologie, media și telecomunicații a biroului din București, începând cu data...

Știrile zilei

- Publicitate -spot_img