Преди много време в една далечна, далечна галактика... избухна масивна звезда. Този катаклизъм създаде обект, наречен свръхнова (подобен на този, който наричаме Мъглявина Раци). По времето, когато тази древна звезда почина, собствена галактика, Млечният път, едва започваше да се образува. Слънцето дори още не е съществувало. Нито планетите. Раждането на нашата Слънчева система все още повече от пет милиарда години в бъдеще.
Леки ехота и гравитационни влияния
Светлината от онази отдавна експлозия се разнесе по космоса, носейки информация за звездата и нейната катастрофална смърт. Сега, около 9 милиарда години по-късно, астрономите имат забележителна гледка към събитието. Показва се в четири изображения на свръхновата, създадена от гравитационна леща, създадена от галактически клъстер. Самият клъстер се състои от гигантска елиптична галактика на преден план, събрана заедно с други галактики. Всички те са вградени в бучка тъмна материя. Комбинираното гравитационно дърпане на галактиките плюс гравитацията на тъмната материя изкривява светлината от по-далечни обекти, докато тя преминава през. Всъщност измества леко посоката на пътуването на светлината и размазва „изображението“, което получаваме от онези далечни обекти.
В този случай светлината от свръхновата премина по четири различни пътеки през клъстера. Получените изображения, които виждаме тук от Земята, образуват кръстообразна шарка, наречена Айнщайн кръст (кръстен на физик Алберт Айнщайн). Сцената е била представена от Космически телескоп Хъбъл. Светлината на всяко изображение пристигаше в телескопа в малко по-различно време - в рамките на дни или седмици един от друг. Това е ясна индикация, че всяко изображение е резултат от различен път, който светлината премина през галактическия клъстер и неговата обвивка от тъмна материя. Астрономите изучават тази светлина, за да научат повече за действието на далечната свръхнова и характеристиките на галактиката, в която тя е съществувала.
Как работи това?
Светлината, която струи от свръхновата и пътеките, които поема, са аналогични на няколко влака, които оставете една гара по едно и също време, всички пътуват със същата скорост и се отправят към един и същи финал дестинация. Представете си обаче, че всеки влак върви по различен маршрут и разстоянието за всеки от тях не е едно и също. Някои влакове пътуват над хълмове. Други минават през долини, а трети трети обикалят планини. Тъй като влаковете пътуват с различна дължина на коловоза през различни терени, те не пристигат едновременно до местоназначението си. По същия начин, изображенията на свръхнови не се появяват едновременно, защото част от светлината се забавя обикаляйки завои, създадени от гравитацията на плътна тъмна материя в намесващата се галактика клъстер.
Времевите закъснения между пристигането на светлината на всяко изображение казват на астрономите нещо за подреждането на тъмната материя около галактики в клъстера. Така че в известен смисъл светлината от свръхновата действа като свещ в тъмното. Той помага на астрономите да картографират количеството и разпределението на тъмната материя в галактическия клъстер. Самият клъстер се намира на около 5 милиарда светлинни години от нас, а свръхновата е на още 4 милиарда светлинни години след това. Изучавайки закъсненията между времето, през което различните изображения достигат до Земята, астрономите могат да съберат улики за вида на изкривен космически терен, през който светлината на свръхновата е трябвало да премине. Неуспешна ли е? Колко тромаво? Колко има?
Отговорите на тези въпроси все още не са съвсем готови. По-специално, появата на изображенията на свръхнови може да се промени през следващите няколко години. Това е така, защото светлината от свръхновата продължава да тече през клъстера и се натъква на други части от облака на тъмната материя, заобикалящи галактиките.
В допълнение към Космическият телескоп Хъбъл наблюдения на тази уникална лизирана свръхнова, астрономите също използваха W.M. Телескоп Кек в Хавай, за да направи допълнителни наблюдения и измервания на разстоянието от свръхнова гостоприемник. Тази информация ще даде допълнителни указания за условията в галактиката, както е съществувала в ранната Вселена.