Webb Uzay Teleskobu tarafından çekilen dikkat çekici bir görüntü, uzay-zamanın yerçekimsel merceklenme olarak bilinen tuhaflığı sayesinde aynı süpernovayı üç kez gösteriyor. Görüntü aynı zamanda ekibin, evrenin genişleme hızını temsil eden sinir bozucu bir sayı olan (nedenini açıklayacağız) Hubble sabitini ölçmesine de yardımcı oldu.
Yerçekimi mercekleri, ışığın kara delikler ve hatta galaksi kümeleri gibi büyük yapıların kütlesi tarafından büküldüğü (aslında büyütüldüğü) uzay-zaman bölgeleridir. Son ekibin keşfettiği mercek, ikincisi tarafından yaratıldı: Büyük Ayı takımyıldızındaki kolektif kütleçekim ağırlığı, daha uzak kaynaklardan gelen ışığı büküp odaklayan bir gökadalar koleksiyonu.
Yerçekimi mercekleri, daha uzaktaki ve dolayısıyla daha eski kaynaklardan gelen ışığı bükerek bu kaynakların Dünya’dan (ve Webb’in durumunda Dünya’dan yaklaşık bir milyon mil uzakta) görülmesini kolaylaştırır. Bu özel kütleçekim merceği, bazı yıldızların ölümüne işaret eden parlak patlama olan bir süpernovayı büyüttü ve onu gökyüzünde çoğalttı.
Galaksi kümesi, merhametle G165 olarak adlandırılan PLCK G165.7+67.0 olarak adlandırılmıştır. Galaksi kümesi ve süpernova, geçen yılın Mart, Nisan ve Mayıs aylarında teleskoptaki Yakın Kızılötesi Kamera (veya NIRCam) tarafından görüntülendi. G165, Dünya’dan 3,6 milyar ışıkyılı uzaklıkta (kendi içinde şaşırtıcı bir mesafe) ancak öne çıkardığı süpernova çok daha eski.
Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü’ne göre serbest bırakmakUzayın bu bölgesi, Güneşimizin kütlesinin 300 katından daha büyük kütleli yıldız oluşum oranının yüksek olması nedeniyle görüntüleme için seçilmiştir. Bölge 2015 yılında Hubble Uzay Teleskobu tarafından görüntülendi ancak Webb’in kızılötesi görüşü yakın zamanda aynı alanda daha sönük ışık kaynaklarını ortaya çıkardı.
“Üç görüntü elde etmek için ışık üç farklı yoldan ilerledi. Arizona Üniversitesi’nden gökbilimci ve ekibin bir üyesi olan Brenda Frye, “Her yolun farklı bir uzunluğu olduğundan ve ışık aynı hızda hareket ettiğinden, süpernova bu Webb gözleminde patlama sırasında üç farklı zamanda görüntülendi” dedi. Son araştırmalara dahil olanların hepsi yayınlanmadı. Süpernovayı karakterize eden çeşitli makaleler bu yılın başlarında yayımlandı. Astrofizik Dergisive yakında çıkacak bir makale şu anda barındırılıyor ön baskı sunucusu arXiv’de.
Görüntülenen galaksi kümesi, galaksinin ışığını yay benzeri bir şekle sokan yerçekimsel mercek nedeniyle düzleştirilmiş gibi görünüyor. Yayın üzerinde uzanan üç ışık zerresi vardır; her bir zerre, ön plandaki gökada kümesi tarafından mercek altına alınan aynı süpernovadır. Bu, farklı bir ekibin 2022’de bilinen en eski yıldız olan 12,9 milyar yaşındaki Earendel’i tespit ettiği yapıya benzer bir yay ve benek yapısıdır.
Frye, süpernovanın üç kez ortaya çıkmasını, bir kişinin üç panelli bir makyaj aynasında üç farklı açıdan görülmesine benzetti. Frye, “Üç katlı ayna benzetmesinde, sağdaki aynanın tarağı kaldıran bir kişiyi, soldaki aynanın taranan saçı ve ortadaki aynanın tarağı bırakan kişiyi gösterdiği bir zaman gecikmesi ortaya çıktı” dedi. söz konusu. Süpernova aynı anda üç noktada görülse de bu tür mercekli nesnelerde durum her zaman böyle değildir. 2016 yılında, 10 milyar yıllık bir süpernovadan gelen bir ışık patlaması gece gökyüzünde ortaya çıktı ve birkaç yıl içinde ortadan kayboldu; Bu, “Requiem” adı verilen süpernovanın gökyüzünde üçüncü kez ortaya çıkışıydı, çünkü olaydan gelen ışık Dünya’ya farklı yollardan ulaşıyordu. Bu araştırma ekibi, 2037’de süpernovadan Dünya’ya daha fazla ışık gelmesini beklediklerini söyledi.
Yakın zamanda ortaya çıkan üç turbalı süpernova (veya ekibin terimini kullanırsak “üç katlı”), uzay-zamanın büyüleyici bir tuhaflığından çok daha fazlasıdır. Gökbilimciler bunu, evreni anlamamızda can sıkıcı bir baş ağrısı olan Hubble gerilimini doğrulamak için kullandılar. Süpernovaya, gerilimin doğasını açıklığa kavuşturmada yardımcı olma yeteneğinden dolayı SN H0pe adı verildi.
Tutarsızlık, evrenin genişleme hızıyla ilgilidir; her şeyin muhteşem dokusu, yaklaşık 13,77 milyar yıl önceki görünür başlangıcından bu yana bunu yapıyor. Temel olarak bilim insanları, evrenin genişleme hızını hesaplama yöntemlerine bağlı olarak farklı sayılar elde ediyorlar. Hubble konstanıT. Bu oranı tahmin etmenin bir yolu, görebildiğimiz en eski ışık olan ve Büyük Patlama’dan yaklaşık 300.000 yıl sonrasına kadar uzanan kozmik mikrodalga arka planını incelemektir. Diğer yol ise Sefeidler adı verilen bir grup yıldıza bakmaktır; bunlar faydalıdır çünkü evrenin genişlemesi nedeniyle galaksilerin ışığının nasıl gerildiğini gösterirler.
Geçen yıl Webb verileri, Hubble geriliminin (adını aynı zamanda kendi adını taşıyan teleskoptan değil, saygı duyulan gökbilimciden alıyor), daha önce gerilimi tespit ettiği gözlemlenen Hubble teleskopuyla ilgili herhangi bir sorundan kaynaklanmadığını doğruladı. İki yıl önce bu ay, farklı bir ekip gerilimin kesinliğini, yani tutarsızlığın istatistiksel bir tesadüf değil, bilimsel bir gerçeklik olduğunun kesinliğini artırdı. 5 sigma eşiğiya da bilim adamlarının bir şeyleri yanlış anlama ihtimali milyonda bir.
Webb gözlemlerinin bir sonraki turu, araştırma ekibinin gerilim için hesapladıkları rakamı daha az belirsizlikle belirlemesine yardımcı olacak. Bu, elbette, teleskopun bize sunduğu kozmosun olağanüstü keskin görüntülerine ek olarak.