Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 14.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Сверхновые Ia используются для изучения гравитационных линз

Сверхновые Ia используются для изучения гравитационных линз
shortstoryf

Две команды астрономов, использующих в своей работе мощь космического телескопа Хаббл, обнаружили три отделенных взрыва звезд, которые удалось пристально рассмотреть благодаря эффекту гравитационного линзирования. Давно известно, что массивные группы галактик действуют как гравитационные линзы в следствие того, что их огромная сила тяжести отклоняет фотоны света, которые проходят через них. об этом говорил еще Эйнштейн в своей общей теории относительности.

Скопление галактик RXJ1532.9+3021

Скопление галактик RXJ1532.9+3021, которое действует как гравитационная линза и позволила изучить сверхновую Didius. Источник: NASA, ESA, C. McCully (Rutgers University), A. Koekemoer (STScI), M. Postman (STScI), A. Riess (STScI/JHU), S. Perlmutter (UC Berkeley, LBNL), J. Nordin (NBNL, UC Berkeley), and D. Rubin (Florida State)

Однако, в этот раз исследованиям подверглись не только увеличенные объекты заднего плана, но и сами галактики-гравитационные линзы. Ведь известно, что то, насколько такая линза искажает второстепенный объект, зависит от количества материи внутри нее, в том числе и темной, которую нельзя непосредственно наблюдать. Благодаря тому, как искажает изображение линза, астрономы пытаются оценить местоположение и количество темной материи, скрывающейся в группе. Поняв возможное расположение темной материи можно пойти обратным путем: нанести его на гравитационную линзу и попытаться понять, как будет выглядеть удаленный объект, если его свет пройдет через такую галактику. Но как определить, что найденное распределение темной материи верно?

Скопление галактик Abell 383

Скопление галактик Abell 383, которое является гравитационной линзой для сверхновой Tiberius. Источник: NASA, ESA, C. McCully (Rutgers University), A. Koekemoer (STScI), M. Postman (STScI), A. Riess (STScI/JHU), S. Perlmutter (UC Berkeley, LBNL), J. Nordin (NBNL, UC Berkeley), and D. Rubin (Florida State)

Как раз этим и занимались две команды астрономов. Одна представляет проект космологических исследований сверхновых типа Ia Supernova Cosmology Project, вторая занимается эффектами гравитационного линзирования и обзором сверхновых с помощью телескопа Хаббл Cluster Lensing And Supernova survey with Hubble (CLASH). Эти группы проанализировали три сверхновых звезды: Tiberius, Didius и Caracalla — каждая из которых была увеличена соответствующими гравитационными линзами: Abell 383, RXJ1532.9+3021 и MACS J1720.2+3536. К радости исследователей, две (а возможно и три) обнаруженных звезды относятся к сверхновым типа Ia, которые являются стандартными измерителями расстояний во вселенной.

«Мы обнаружили несколько сверхновых типа Ia, которые могут использоваться наподобие оптометрических таблиц, применяемых в медицине для определения остроты зрения. Поскольку мы знаем, что светимость сверхновых Ia всегда одинакова, по тому, как усиливает ее изображение гравитационная линза можно определить сам ее коэффициент усиления, чего нельзя сделать с обычными объектами заднего плана».

Скопление галактик MACSJ1720+35

Скопление галактик MACSJ1720+35, которое является гравитационной линзой и усиливает сверхновую Caracalla. Источник: NASA, ESA, S. Perlmutter (UC Berkeley, LBNL), A. Koekemoer (STScI), M. Postman (STScI), A. Riess (STScI/JHU), J. Nordin (LBNL, UC Berkeley), D. Rubin (Florida State), and C. McCully (Rutgers University)

Ученые измерили яркость всех линзированных сверхновых и сравнили их с яркостью, которая свойственна взрывам Ia. По разнице полученных значений не трудно вычислить, насколько ярче были звезды, прошедшие через гравитационную линзу. Одной звезде даже удалось выделиться: ее яркость увеличилась почти в два раза по сравнению с нормальным значением. Эти три сверхновые были обнаружены как раз группой CLASH, которая использовала Хаббл для того, чтобы определить распределение темной материи в 25 галактических кластерах. Одна сверхновая была обнаружена в течение 2010-2011 годов, две другие в 2012. Естественно, чтобы получить более достоверную информацию, эти объекты были тщательно изучены некоторыми другими космическими и наземными телескопами. В некоторых случаях наблюдения сразу позволили определить что перед учеными сверхновые типа Ia. В других — спектр света был слаб вследствие влияния родительской галактики, тогда проводились дополнительные исследования. Затем, каждая группа исследователей сравнила свои результаты с независимыми теоретическими моделями содержания темной материи в галактиках. В результате выяснилось, что теоретические предположения соответствуют наблюдаемых результатам.

«На нас это действует ободряюще, что два независимых исследования сделали довольно похожие выводы. Мы надеемся, что наши изыскания помогут в будущем для еще более подробных наблюдений за сверхновыми, свет которых, прошел через гравитационные линзы. Действительно удивительно наблюдать, что эти сверхновые ведут себя так же, как мы и ожидали. Чем больше подтверждений мы получим, тем больше мы сможем опираться на наши наблюдения в будущем и использовать их, чтобы исследовать раннюю вселенную. К тому же, наши исследования можно применить и для более широкого диапазона ключевых космологических исследований. Например, можно попытаться измерить массы в группах галактик и исследовать взаимодействие между гравитационной силой и темной энергией, которая невидимо соединяет галактики в кластеры».

Астрономы настроены довольно оптимистично. Они говорят, что будущие проекты с телескопом Хаббл, такие как Frontier Fields, а так же будущие телескопы типа Джеймса Уэбба, найдут больше таких уникальных объектов, искаженных гравитационными полями. Это важно хотя бы потому, что получив достоверные результаты, нужно хотя бы несколько раз их перепроверить.

По информации NASA.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google