하나의 허블 초신성 이미지는 세 가지 다른 시간에 촬영되었습니다.

지난 수십 년 동안 우리는 초신성을 관찰하는 데 훨씬 더 능숙해졌습니다. 궤도를 도는 망원경은 이제 방출된 고에너지 광자를 포착하고 그 근원을 알 수 있어 다른 망원경이 빠르게 관찰할 수 있습니다. 일부 자동 스캐닝 망원경은 밤마다 하늘의 동일한 부분을 촬영하여 이미지 분석 프로그램이 새로운 광원을 식별할 수 있도록 합니다.

그러나 때때로 운이 여전히 작용합니다. 2010년 허블 이미지가 초신성을 포착한 경우도 마찬가지입니다. 그러나 중력 렌즈로 인해 단일 사건은 허블의 시야 내 세 개의 다른 위치에서 나타났습니다. 이 렌즈가 작동하는 방식에 대한 특이한 점 덕분에 세 위치가 모두 다르게 캡처되었습니다. 타임스 별이 폭발한 후 연구원들은 초신성 이후의 시간 경과를 모을 수 있었지만 10년 이상 전에 관찰되었습니다.

3권으로 해야겠다

새로운 작업은 허블의 아카이브에서 덧없는 사건을 포착하는 오래된 이미지를 검색하는 것을 기반으로 합니다. 사이트의 일부 사진에는 있지만 다른 사진에는 없는 것입니다. 이 경우 연구자들은 중력에 의해 수정된 사건을 특별히 찾고 있었습니다. 이것은 거대한 정면 물체가 렌즈 효과를 생성하는 방식으로 공간을 왜곡하여 지구의 관점에서 렌즈 뒤에서 발생하는 빛의 경로를 구부릴 때 발생합니다.

중력 렌즈는 우리가 만드는 렌즈만큼 잘 맞지 않기 때문에 종종 배경 물체의 이상한 왜곡을 생성하거나 많은 경우 여러 위치에서 확대합니다. 이것은 허블의 시야 내에 일시적인 사건에 대한 세 가지 별개의 이미지가 있기 때문에 여기에서 일어난 일인 것 같습니다. 그 지역의 다른 이미지들은 그 지역이 은하와 일치한다는 것을 나타냅니다. 그 은하의 빛을 분석한 결과 우리가 110억 년 전의 은하를 바라보고 있음을 나타내는 적색편이가 나타났습니다.

상대적 밝기, 갑작스러운 출현, 은하 내 위치를 고려할 때 이 사건은 초신성일 가능성이 높습니다. 이 거리에서 초신성에서 생성된 많은 고에너지 광자는 스펙트럼의 가시 영역으로 적색 편이되어 허블이 이를 이미지화할 수 있었습니다.

배경 초신성에 대해 더 많이 이해하기 위해 팀은 렌즈가 어떻게 작동하는지 알아냈습니다. 그것은 Abell 370이라고 불리는 은하단에 의해 생성되었으며 이 은하단의 질량을 할당함으로써 은하단을 생성한 렌즈의 속성을 추정할 수 있었습니다. 결과 렌즈 모델은 이미 4개의 은하 이미지가 있었지만 하나의 이미지가 보일 만큼 확대되지 않았음을 나타냅니다. 눈에 보이는 셋은 4, 6, 8의 인수로 확대되었습니다.

그러나 모델은 렌즈가 빛의 도달 시기에 영향을 미친다는 점을 추가로 지적했습니다. 중력 렌즈는 빛이 다양한 길이의 광원과 관찰자 사이의 경로를 취하도록 합니다. 그리고 빛은 일정한 속도로 움직이기 때문에 이러한 다른 길이는 빛이 여기에 도달하는 데 다른 시간이 걸린다는 것을 의미합니다. 우리에게 익숙한 조건에서 이것은 눈에 띄지 않을 정도로 작은 차이입니다. 그러나 우주 규모에서는 큰 차이를 만듭니다.

다시 말하지만, 연구원들은 렌즈 모델을 사용하여 잠재적인 지연을 추정했습니다. 이전 이미지와 비교하여 첫 번째와 두 번째 이미지는 2.4일, 세 번째 이미지는 7.7일 지연되었으며 모든 추정치에서 약 1일의 불확실성이 있습니다. 다시 말해서, 그 지역의 단일 이미지는 본질적으로 며칠의 시간 트랙을 생성했습니다.

그게 뭐였더라

우리가 현대 우주에서 촬영한 다양한 종류의 초신성에 대한 허블 데이터를 확인함으로써, 그것들은 적색 또는 청색 거성의 폭발로 인한 것일 가능성이 높습니다. 사건의 세부적인 특성은 폭발 당시 태양 크기의 약 500배에 달하는 적색거성에 가장 잘 맞았다.

다른 파장에서 빛의 강도는 폭발의 온도를 나타냅니다. 첫 번째 이미지는 약 100,000K임을 나타내며, 이는 폭발 후 6시간 만에 우리가 그것을 보고 있음을 나타냅니다. 최신 렌즈 이미지는 파편이 두 개의 다른 이미지 사이에서 8일 동안 이미 10,000K로 냉각되었음을 보여줍니다.

우리가 거대한 별의 폭발로 이어지는 과정을 이해하고 싶다면 더 자세히 연구할 수 있는 더 최근의 더 가까운 초신성이 있다는 것이 분명합니다. 먼 과거에 그러한 초신성을 더 많이 발견할 수 있다면 우주 역사 이전에 존재했던 별의 수에 대한 것들을 유추할 수 있을 것입니다. 그러나 현재로서는 이것이 두 번째로 발견되었습니다. 그들이 설명하는 논문의 저자들은 몇 가지 결론을 내리기 위해 노력하지만 그러한 결론에는 높은 수준의 불확실성이 포함될 것이 분명합니다.

따라서 여러 면에서 이것은 우주를 이해하는 데 큰 진전을 이루지 못합니다. 그러나 우주의 행동을 지배하는 힘의 이상한 결과의 예로서 그것은 인상적입니다.

성질2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-05252-5 (DOI 정보).

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