Info over deze afbeelding
Dit spectaculaire beeld vangt een van de meest buitengewone gravitatie lenzen gebeurtenissen ooit waargenomen: een verre supernova wiens licht is verdeeld in vier afzonderlijke beelden door de vervormde ruimtetijd rond een enorme sterrenstelsel cluster. MACS J1149.6+2223, gelegen op ongeveer 5 miljard lichtjaar afstand, is een van de grootste clusters van sterrenstelsels die bekend zijn, met duizenden sterrenstelsels verbonden door zwaartekracht. De enorme massa van het cluster wordt gedomineerd door onzichtbare donkere materie buigt en verstoort de structuur van de ruimtetijd zo ernstig dat licht van objecten erachter meerdere gebogen paden rond de cluster volgt. In dit geval werd licht van een supernova-explosie in een sterrenstelsel 9,3 miljard lichtjaren verderop opgesplitst in vier verschillende beelden rond een elliptisch sterrenstelsel in de cluster, waarbij een patroon astronomen een 'Einstein Cross' noemden. Deze zeldzame uitlijning liet astronomen toe om dezelfde supernova vier verschillende keren te observeren vanwege de verschillende lichtreizen.
Wetenschappelijke betekenis
De supernova met gravitatielens in MACS J1149.6+2223, bijgenaamd 'Supernova Refsdal', is een mijlpaal in de observationele kosmologie. De vertraging van de tijd tussen de meerdere beelden Deze meting is bijzonder waardevol omdat het gebruik maakt van volledig andere fysica dan andere methoden, helpen om spanningen tussen verschillende kosmologische metingen op te lossen. De succesvolle voorspelling van de datum en locatie van het vijfde supernovabeeld was een spectaculaire bevestiging van algemene relativiteit en gravitatielenstheorie. MACS J1149 dient ook als een krachtige kosmische telescoop, die verre achtergrondstelsels vergroot en gedetailleerde studies mogelijk maakt van sterrenvorming en sterrenstelselstructuur toen het universum minder dan een derde van zijn huidige leeftijd was. De cluster zelf geeft inzicht in de vorming van de grootste gravitatiegebonden structuren in het universum.
Opmerkingen
Hubble observeerde MACS J1149.6+2223 herhaaldelijk gedurende meerdere jaren met behulp van de Wide Field Camera 3 (WFC3) en de Advanced Camera for Surveys (ACS) in zichtbare en bijna-infrarood filters. De observaties volgden het uiterlijk en de evolutie van alle vijf de supernovabeelden terwijl ze helderden en vervaagden. De tijdreeks fotometrie gemeten de lichtcurves van elk beeld, terwijl spectroscopie het supernovatype en roodverschuiving bevestigde. De combinatie van hoge hoekresolutie en multi-epoch monitoring was essentieel voor het scheiden van de multi-imaged supernova van de complexe achtergrond van lenzen sterrenstelsels en cluster leden. Gravitatieve lensmodellen van de cluster werden continu verfijnd met behulp van de supernova waarnemingen als beperkingen.
Locatie in het heelal
Constellatie
Leo
Afstand tot de aarde
5 miljard lichtjaar
Leuke feiten
- 1
De vier supernova beelden verschenen op verschillende tijdstippen over een periode van jaren omdat licht verschillende paden langs het lenzende sterrenstelsel volgde.Het langste pad duurde ongeveer 5 jaar langer dan het kortste.
- 2
Deze 'supernova Refsdal' is vernoemd naar de Noorse astronoom Sjur Refsdal, die in 1964 voorspelde dat gravitatief lenzen supernovae gebruikt kon worden om de expansiesnelheid van het universum te meten.
- 3
Astronomen voorspelden wanneer en waar een vijfde beeld van de supernova zou verschijnen, en het kwam precies zoals berekend ongeveer een jaar na de eerste ontdekking.. een triomfantelijke test van de algemene relativiteit.
Beeld door: NASA, ESA, Hubble Ruimtetelescoop
