En sällsynt skev supernova som visas tre gånger på
en enda bild kan hjälpa forskare att lösa en långvarig inkonsekvens om
universum.
Supernovan är av typ 1a, och kallas SN H0pe. Typ
1a-supernovor involverar en vit dvärgstjärna som stjäl materia från en binär
stjärna innan den når kritisk massa och exploderar. SN H0pe finns 16 miljarder
ljusår bort och upptäcktes först på fotografier tagna av NASA: s James Webb
Space Telescope (JWST) i mars 2023. Bilderna visar hur den exploderande
stjärnan ses som en båge av orange ljus med tre ljusa punkter som omger en del
av galaxhopen PLCK G165.7+67.0 (G165) vilken ligger cirka 4,5 miljarder ljusår
från jorden.
Ljusbågen är resultatet av gravitationslinsning - en effekt som orsakas när ljus från ett avlägset objekt, såsom en supernova passerar genom rumtiden som förvrängts av gravitation från ett massivt förgrundsobjekt som en stor galax, placerad direkt mellan det avlägsna objektet och observatören. Detta förstorar också det avlägsna objektet vilket gör det lättare för forskare att analysera ett objekt.
De tre ljuspunkterna i bågen runt G165 gör att det
verkar som om det finns tre separata ljuskällor som manipuleras visuellt eller
linsas av förgrundsgalaxen. Men i verkligheten har supernovan som ligger cirka
16 miljarder ljusår från oss, duplicerats två gånger av linsningseffekten.
I en ny artikel som publicerades i BigThink.com den 20 september skrev astrofysikern och vetenskapskommunikatören Ethan Siegel vilken dock inte var inblandad i studien att SN H0pe kan ge ny kunskap till att lösa en långvarig inkonsekvens om universums expansion - "Hubble-spänningen".
Hubble-spänningen är baserad på en skillnad mellan
de två huvudsakliga sätten att uppskatta hastigheten av universums expansion,
känd som Hubble-konstanten. Den första metoden, som innebär att mäta expansion
med hjälp av den kosmiska mikrovågsbakgrunden (CMB) - kvarvarande strålning
från Big Bang visar ett värde för Hubble-konstanten. Men den andra metoden, som
innebär att mäta hur långt specifika objekt, som galaxer och supernovor, rör
sig bort från oss, ger ett något högre värde.
Detta problem har förvirrat forskare i årtionden
eftersom det inte finns någon tydlig anledning till varför metoderna ger skilda
resultat, beskriver Siegel.
SN H0pe kan hjälpa till att lösa Hubble-spänningen
eftersom det är en typ 1a-supernova, som astronomer hänvisar till som ett
"standardljus" - en otroligt pålitlig referenspunkt från vilken vi
kan mäta universums expansion, beskriver Siegel. Dessa ljusa explosioner har
alla nästan likartad initial ljusstyrka och dimmas ner över tid i samma takt.
Genom att jämföra dessa standardljus på olika avstånd från jorden kan forskare
räkna ut exakt hur snabbt de rör sig bort från oss och kan därmed räkna ut universums expansionshastighet.
SN H0pe är ett särskilt viktigt standardljus
eftersom det är den näst mest avlägsna typ 1a-supernovan som någonsin
upptäckts, beskriver Siegel. Det är dock ännu oklart om SN H0pe kan användas
för att beräkna ett mer tillförlitligt värde för Hubble-konstanten. Men
forskare är övertygade om att om Webbteleskopet kan välja ut än mer avlägsna
standardljus som troligast kan lösa problemet med Hubble-spänningen till slut.
Bild från https://www.livescience.com på supernovan "H0pe" vilken kan ses tre
gånger (märkt SN2a, SN2b och SN2c) i den orange ljusbågen som omger en galaxhop
på vänster sida av denna bild av James Webb Space Telescope. Andra
gravitationslinsade objekt är också märkta i den här bilden. (Bildkredit: B.
Frye et al., ApJ inlämnad, 2023)
