يرى علماء الفلك نفس المستعر الأعظم أربع مرات بفضل عدسة الجاذبية

يعد قياس المسافات الكونية أمرًا صعبًا ، ويعتمد علماء الفلك على طرق وأدوات متعددة للقيام بذلك – يشار إليها مجتمعة باسم سلم المسافة الكونية. إحدى الأدوات الحاسمة بشكل خاص هي اكتب المستعر الأعظم Ia، والتي تحدث في الأنظمة الثنائية حيث يستهلك نجم واحد (قزم أبيض) مادة من رفيق (غالبًا ما يكون عملاقًا أحمر) حتى يصل إلى حد Chandrasekhar وينهار تحت كتلته. عندما تنفجر هذه النجوم من طبقاتها الخارجية في انفجار هائل ، فإنها تتفوق مؤقتًا على كل شيء في الخلفية.

في دراسة حديثة ، قام فريق دولي من الباحثين بقيادة أرييل جوبار من مركز أوسكار كلاين في جامعة ستوكهولم اكتشف مستعر أعظم غير عادي من النوع Ia ، SN Zwicky (SN 2022qmx). في تطور غير عادي ، لاحظ الفريق “اينشتاين كروس، “ظاهرة غير عادية تنبأت بها نظرية أينشتاين للنسبية العامة حيث يؤدي وجود عدسة الجاذبية في المقدمة إلى تضخيم الضوء من جسم بعيد. كان هذا إنجازًا كبيرًا للفريق لأنه تضمن مراقبة حدثين فلكيين نادرين للغاية تصادفا.

كان الفريق مكونًا من عدة باحثين من مركز أوسكار كلاين، ال معهد كافلي لعلم الكونيات، ال مركز كاهيل للفيزياء الفلكية، ال مركز المعالجة والتحليل بالأشعة تحت الحمراء (IPAC) ، و Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ، و مركز الاستكشاف والبحث متعدد التخصصات في الفيزياء الفلكية (CIERA) ، و مركز البحوث الفيزيائية الفلكية في ليونناسا جودارد معهد علوم تلسكوب الفضاء (STScI) ، وجامعات متعددة. ظهرت ورقة بحثهم التي تصف النتائج التي توصلوا إليها مؤخرًا في علم الفلك الطبيعي.

تم إجراء الاكتشاف الأولي باستخدام مرفق زويكي العابر في مرصد بالومار بكاليفورنيا. تم تسمية هذه المنشأة على شرف فريتز زويكي ، عالم الفلك الذي وضع نظرية وجود المادة المظلمة لأول مرة في ثلاثينيات القرن الماضي. بعد بضعة أسابيع ، لاحظ الفريق ذلك باستخدام البصريات التكيفية (AO) في مرصد WM Keck على قمة ماوناكي وهاواي و تلسكوب كبير جدا (VLT) في مرصد بارانال في شيلي. بناءً على السطوع المرصود ، افترض جوبار وزملاؤه أنهم كانوا يلاحظون تأثيرًا قويًا للعدسة.

هذه متابعة الملاحظات والصور التي حصل عليها تلسكوب هابل الفضائي أكد هذه النظرية ، موضحًا أن تأثير العدسة متعددة الصور ناتج عن مجرة ​​في المقدمة قامت بتكبير المستعر الأعظم 25 مرة! يقدم هذا الاكتشاف المصادفة العديد من الفرص لعلماء الفلك ، بما في ذلك القدرة على دراسة SN Zwicky بمزيد من التفصيل والمزيد من التحقيق في ألغاز عدسات الجاذبية. كما أوضح Goobar في جامعة ستوكهولم بيان صحفي:

“لا يعرض اكتشاف SN Zwicky القدرات الرائعة للأجهزة الفلكية الحديثة فحسب ، بل يمثل أيضًا خطوة مهمة إلى الأمام في سعينا لفهم القوى الأساسية التي تشكل كوننا.”

ومع ذلك ، فإن الآثار المترتبة على ذلك تتجاوز هاتين الظاهرتين. قادت دراسة المستعرات الأعظمية من النوع Ia علماء الفلك إلى إدراك أن الكون يتوسع بمعدل متسارع. حصل هذا الاكتشاف على فريق الاكتشاف 2011 جائزة نوبل في الفيزياءالتي انقسمت بين شاول بيرلماتر (مشروع علم الكون سوبرنوفا) ، وبشكل مشترك بين Brian P. Schmidt و Adam G. Reiss (فريق بحث High-z Supernova). لذلك ، يمكن أن تساعد ملاحظات SN Zwicky علماء الفلك في معالجة لغز سبب هذا التوسع المتسارع.

قال جويل جوهانسون ، زميل ما بعد الدكتوراة في جامعة ستوكهولم: “يمنحنا التكبير الشديد لـ SN Zwicky فرصة غير مسبوقة لدراسة خصائص انفجارات المستعر الأعظم من النوع Ia البعيدة ، والتي نحتاجها عندما نستخدمها لاستكشاف طبيعة الطاقة المظلمة”. مؤلف مشارك في الدراسة. علاوة على ذلك ، يمكن أن يساعد أيضًا علماء الفلك على سحب الحجاب عن المادة المظلمة وإبلاغ النظريات حول كيفية انتهاء الكون (على سبيل المثال ، Big Crunch ، Big Rip ، Heat Death ، إلخ.)

قراءة متعمقة: جامعة ستوكهولمو علم الفلك الطبيعي