Webb menemukan supernova 'lentikular' kedua di galaksi yang sangat jauh • Earth.com

Dalam penemuan baru-baru ini, Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA menyoroti peristiwa supernova kedua di galaksi jauh MRG-M0138.

Penemuan ini, yang dihasilkan dari pengamatan gugus galaksi MACS J0138.0-2155, merupakan tonggak penting dalam astronomi.

Pelensaan gravitasi supernova

Melalui proses yang disebut pelensaan gravitasi—yang pertama kali diprediksi oleh Albert Einstein—intensitas gravitasi suatu benda masif mendistorsi dan memperkuat cahaya dari benda-benda di belakangnya.

Dalam hal ini, MACS J0138.0-2155 bertindak sebagai lensa kosmik, mendistorsi dan memperkuat cahaya dari galaksi MRG-M0138 yang terletak jauh di belakangnya. Efek ini tidak hanya memperbesar galaksi yang jauh, tetapi juga menghasilkan lima gambar terpisah dari galaksi tersebut.

Kisah supernova MRG-M0138 dimulai pada tahun 2019 ketika para astronom, menggunakan gambar Teleskop Luar Angkasa Hubble NASA dari tahun 2016, mengidentifikasi ledakan bintang di dalam galaksi.

Maju cepat ke November 2023, dan Teleskop Luar Angkasa James Webb telah menangkap supernova lain di galaksi yang sama, sebuah peristiwa langka yang memberikan jendela unik menuju peristiwa kosmik.

Wawasan ahli

justin Beryl, NASA Rekan Einstein Institut Sains Teleskop Luar Angkasadan Andrew Newman, seorang astronom observatorium Institusi Sains CarnegieDia menjelaskan fenomena ini:

“Ketika supernova meledak di balik lensa gravitasi, cahayanya mencapai Bumi melalui beberapa jalur berbeda. Kita dapat membandingkan jalur ini dengan beberapa kereta yang meninggalkan stasiun pada waktu yang sama, semuanya melaju dengan kecepatan yang sama dan menuju ke lokasi yang sama.

“Setiap kereta menempuh rute yang berbeda, dan karena perbedaan panjang perjalanan dan medan, kereta tidak mencapai tujuan pada waktu yang bersamaan. Demikian pula, gambar supernova pelensaan gravitasi tampak bagi para astronom selama berhari-hari, berminggu-minggu, atau bahkan bertahun-tahun.

Konstanta Hubble

“Dengan mengukur perbedaan waktu munculnya gambar supernova, kita dapat mengukur sejarah laju ekspansi alam semesta, yang dikenal sebagai konstanta Hubble, yang merupakan tantangan besar dalam kosmologi saat ini. Masalahnya adalah supernova multi-gambar ini sangat jarang: lebih sedikit yang terdeteksi sejauh ini. Dua belas di antaranya.

“Dalam klub kecil ini, supernova tahun 2016 di MRG-M0138, yang disebut Requiem, menonjol karena beberapa alasan. Pertama, jaraknya 10 miliar tahun cahaya. Kedua, supernova tersebut kemungkinan besar bertipe sama dengan yang digunakan sebagai standar. lilin.” ” Untuk mengukur jarak kosmik. Ketiga, model memperkirakan bahwa salah satu gambar supernova sangat tertunda jalurnya melalui gravitasi kuat gugus tersebut sehingga gambar tersebut tidak akan terlihat oleh kita hingga pertengahan tahun 2030-an.

Supernova berlensa gravitasi kedua

Sayangnya, karena Requiem baru ditemukan lama setelah menghilang dari pandangan, maka tidak mungkin mengumpulkan cukup data untuk mengukur konstanta Hubble pada saat itu, kata Pearl dan Newman.

“Kami sekarang telah menemukan supernova pelensaan gravitasi kedua di dalam galaksi Requiem yang sama, yang kami sebut Encore Supernova. Encore ditemukan secara kebetulan, dan kami sekarang secara aktif melacak supernova yang sedang berlangsung melalui program estimasi direktur yang kritis terhadap waktu.”

“Dengan menggunakan gambar Webb ini, kami akan mengukur dan mengonfirmasi konstanta Hubble berdasarkan gambar supernova ganda ini. Encore telah dikonfirmasi sebagai supernova lilin standar atau Tipe Ia, sehingga menjadikan Encore dan Requiem sebagai pasangan ‘saudara terjauh’ sejauh ini. supernova pemecah rekor terbanyak yang pernah ditemukan.

“Supernova biasanya tidak dapat diprediksi, namun dalam hal ini kita tahu kapan dan di mana harus melihat penampakan akhir dari massa dan penampakannya. Pengamatan inframerah sekitar tahun 2035 akan menangkap perkembangan terkininya dan memberikan pengukuran konstanta Hubble yang baru dan tepat.”

Lebih lanjut tentang pelensaan gravitasi

Seperti dibahas di atas, pelensaan gravitasi, sebuah fenomena menarik dalam astrofisika, terjadi ketika sebuah benda masif, seperti galaksi atau sekelompok galaksi, membelokkan cahaya yang datang dari benda yang lebih jauh, seperti bintang, supernova, atau galaksi.

Efek kelengkungan ini merupakan hasil dari teori relativitas umum Einstein yang menggambarkan gravitasi bukan sebagai suatu gaya, melainkan sebagai kelengkungan ruang-waktu yang disebabkan oleh massa.

Mekanisme pelensaan gravitasi

Intinya, pelensaan gravitasi bekerja seperti teleskop alami, memperbesar dan mendistorsi cahaya yang datang dari benda langit yang jauh.

Para astronom menggunakan efek ini untuk mempelajari objek yang terlalu redup atau terlalu jauh untuk diamati secara langsung. Mereka telah menjadi alat penting dalam menjelajahi alam semesta, membantu menemukan galaksi jauh, memetakan materi gelap, dan mempelajari laju ekspansi alam semesta.

Jenis lensa gravitasi

Ada tiga jenis pelensaan gravitasi: kuat, lemah, dan mikroskopis. Lensa yang kuat menghasilkan banyak gambar, busur, atau bahkan struktur seperti cincin yang dikenal sebagai cincin Einstein di sekeliling badan lensa.

Pelensaan yang lemah, meskipun secara optik kurang dramatis, sedikit mengubah bentuk latar belakang galaksi, sehingga memberikan informasi penting tentang distribusi materi gelap.

Sebaliknya, pelensaan mikro terjadi ketika satu bintang melintas di depan bintang lain, menyebabkan peningkatan kecerahan untuk sementara.

Dampaknya terhadap astronomi dan fisika

Pelensaan gravitasi juga merupakan ujian yang kuat terhadap teori Einstein, yang secara konsisten mendukung prediksinya tentang bagaimana gravitasi mempengaruhi cahaya.

Teleskop Luar Angkasa Hubble dan observatorium berbasis darat lainnya telah menangkap gambar menakjubkan dari fenomena ini, tidak hanya memberikan wawasan ilmiah tetapi juga bukti visual yang menakjubkan tentang cara kerja kompleks alam semesta kita.

Singkatnya, seiring kemajuan teknologi, pelensaan gravitasi terus memperluas pemahaman kita tentang alam semesta, mengungkap rahasia materi gelap, pembentukan galaksi, dan struktur ruang-waktu itu sendiri.

Kredit gambar: NASA, ESA, CSA, STScI, Justin Bierle (STScI), dan Andrew Newman (Carnegie Institution for Science).

—–

Suka dengan apa yang saya baca? Berlangganan buletin kami untuk mendapatkan artikel menarik, konten eksklusif, dan pembaruan terkini.

Kunjungi kami di EarthSnap, aplikasi gratis yang dipersembahkan oleh Eric Rall dan Earth.com.

—–