Учёные впервые увидели самую далёкую сверхновую звезду благодаря гравитационному линзированию, которое усилило её яркость в 50 раз
Группа астрономов обнаружила самую далёкую сверхновую звезду SN 2025wny, свет от которой шёл до Земли 10 миллиардов лет. Наблюдение стало возможным благодаря эффекту гравитационного линзирования, предсказанному общей теорией относительности Эйнштейна: массивные объекты искривляют пространство-время, отклоняя и усиливая свет от более далёких объектов. Гравитационное линзирование позволяет астрономам изучать объекты, находящиеся на огромных расстояниях или обладающие недостаточной яркостью для наблюдения с помощью современных телескопов.
Вспышка сверхновой произошла, когда Вселенной было всего 4 миллиарда лет. Без гравитационного линзирования SN 2025wny была бы слишком тусклой для наземных обсерваторий. Две галактики, расположенные между Землёй и сверхновой, сработали как гравитационные линзы, увеличив её яркость в 50 раз и разделив изображение. Наблюдение за сверхновой в ранней Вселенной позволяет учёным получить ценные данные о процессах, происходивших в тот период.
Открытие стало возможным благодаря наблюдениям, сделанным с помощью нескольких телескопов: Zwicky Transient Facility (ZTF) в Паломарской обсерватории (Калифорния) первым обнаружил вспышку, Nordic Optical Telescope (NOT) в обсерватории Ла-Пальма получил ранние спектры, Liverpool Telescope (LT) предоставил четыре отдельных изображения SN 2025wny, а обсерватория Кека подтвердила классификацию SN 2025wny как сверхновую типа I и определила расстояние до неё.
Спектр, полученный с помощью спектрометра LRIS обсерватории Кека, выявил наличие химических элементов (углерода, железа и кремния), что позволило точно оценить красное смещение и природу сверхновой.
Эффект гравитационного линзирования проявляется по-разному в зависимости от взаимного расположения линзы и объекта. При идеальном выравнивании возникает «кольцо Эйнштейна», в других случаях — до четырёх отдельных изображений, этот эффект известен как «крест Эйнштейна». В данном случае, две галактики на переднем плане разделили изображение сверхновой.
Изучение времени задержки между разными изображениями позволит независимо определить постоянную Хаббла — скорость расширения Вселенной, которая является предметом споров в современной космологии. Разные методы измерения дают разные значения, что указывает на «напряжённость» в космологической модели.
Открытие SN 2025wny — важный шаг для подготовки к работе обсерватории имени Веры Рубин и её обзора неба Legacy Survey of Space and Time (LSST), который, как ожидается, обнаружит сотни сверхновых. Уже запланированы дальнейшие наблюдения с помощью телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб» для более детального измерения временных задержек и уточнения модели гравитационной линзы.