Sciencemag.cz
Doporučujeme
Astronomie jako věda začala právě s tím, že model zachycoval nejen pozorovatelné události, ale dokázal dát i nečekanou předpověď – typicky pro zatmění. Neobvyklé události se ale na obloze nedějí zase tak často, proto možnost něco předpovědět znamená vždy vítanou šanci na potvrzení, respektive falzifikaci konkrétních teorií.
Nyní astronomové předpovídají, že v roce 2037 bychom měli zachytit světlo z konkrétní supernovy. To si samozřejmě žádá vysvětlení. Příslušný signál jsme již zachytili, nyní však má jít o další obraz supernovy, který nám zprostředkuje gravitační čočka. Světlo v důsledku ohybu poletí po delší dráze, a proto tento signál (tuto „verzi obrazu“) zachytíme později – a právě přesného data se týká prognóza.
Signál nazvaný Supernova Requiem nebude viditelný přímo, ale některé budoucí dalekohledy by ho měly dokázat zachytit. Půjde o už čtvrtý známý pohled na tutéž supernovu; tři předchozí snímky byly nalezeny v datech pořízených v letech 2016–2019 Hubbleovým vesmírným dalekohledem. Tyto souvislosti objevil v roce 2019 by Gabe Brammer z Kodaňské univerzity, který je rovněž i spoluautorem nové práce.
Vícenásobné snímky jsou výsledkem silné gravitace obří kupy galaxií MACS J0138. Jak uvádí hlavní autor studie Steve Rodney z University of South Carolina (Columbia), půjde teprve o třetí případ vícenásobně zobrazené supernovy, u které můžeme skutečně změřit zpoždění nového obrazu. Jde navíc o nejvzdálenější z těchto tří supernov a předpovězené zpoždění je mimořádně dlouhé, čili právě zde máme dobrou možnost testovat soulad modelu s realitou. (Poznámka PH: I když S. Rodney k datu 2037 dodává plus minus několik let.) Světlu ze supernovy Requiem trvala cesta k Zemi asi 10 miliard let, alespoň tak odhadujeme vzdálenost hostitelské galaxie.
Na celém jevu je zajímavá ještě (minimálně) jedna věc. Očekávaný čočkovaný obraz bude výsledkem světla, které při tom projde přímo středem kupy galaxií, kde předpokládáme vysokou koncentraci temné hmoty. Obrovská hmotnost kupy galaxií ohýbá světlo, což způsobuje delší časové zpoždění než jiné čočky. Nicméně částečně při tom testujeme i naše teorie o temné hmotě, respektive jejím rozložení (PH: i když samozřejmě gravitační čočka by fungovala stejně bez ohledu na typ hmoty, dejme tomu odhadujeme množství viditelné hmoty v příslušné kupě, takže…). „Vypracování přesných map temné hmoty v masivních kupách galaxií je pro astronomy dalším způsobem, jak měřit rychlost rozpínání vesmíru a zkoumat i povahu temné energie,“ uvádí průvodní tisková zpráva NASA Goddard Space Flight Center. Půjde o výpočet rychlosti rozpínání nezávislý na jiných metodách, takže výsledky bude možné porovnat. Čím delší bude časová prodleva mezi snímky, tím přesnější data dostaneme.
Dokonce se očekává, že další obraz supernovy by mohl k Zemi dorazit v roce 2042, ten už bude ale asi tak slabý, že ho těžko dokážeme zaznamenat.
Chystaný dalekohled Nancy Grace Roman Space Telescope a observatoř Vera C. Rubin Observatory budou pozorovat velké části oblohy, takže vícenásobné čočkované obrazy supernov bychom v blízké budoucnosti měli dokázat zachytit mnohem častěji.
Rodney, S.A. et al. A gravitationally lensed supernova with an observable two-decade time delay. Nat Astron (2021). doi.org/10.1038/s41550-021-01450-9
Zdroj: NASA Goddard Space Flight Center / Phys.org
