Repríza supernovy

Ak sme supernovu pozorovali už pred 900 rokmi, ako ju môžeme vidieť ešte raz? Čas sa predsa vrátiť nedá. To je síce pravda, no v tomto prípade ide o zaujímavý a známy úkaz – jav gravitačnej šošovky.

Hmotná kopa galaxií MACS J0138 ohýba a zosilňuje svetlo zo supernovy Rekviem. Na snímke z roku 2016 vidno tri obrazy supernovy – ľavý obrázok, biele krúžky. Na snímke z roku 2019 tieto obrazy zoslabli a zmizli. Vedci predpovedajú, že svetlo zo supernovy sa opäť objaví ako štvrtý obraz v roku 2037 v mieste štvrtého, žltého krúžku na pravom obrázku vľavo hore, zdroj NASA/STScI.

V roku 1181 čínski astronómovia zaznamenali hviezdu – hosťa, ktorá sa náhle objavila na oblohe a mala jasnosť ako planéta Saturn. Bola to supernova, ktorá nasledujúcich šesť mesiacov slabla, až napokon zmizla neozbrojenému oku z dohľadu. Aj napriek približne známej polohe ani jeden z moderných astronómov nedokázal identifikovať pôvodcu tejto supernovy.
Až teraz Albert Zijlstra z Manchesterskej univerzity vo Veľkej Británii s kolegami oznámili detekciu zvyškov supernovy – veľkú bublinu plynu rozpínajúcu sa rýchlosťou asi 1 100 km/s. Výpočtom zistili, že plynná obálka vznikla pri výbuchu supernovy pred približne 1 000 rokmi a v mieste na oblohe, ktoré je veľmi blízko polohy Číňanmi pozorovanej hviezdy – hosťa. Supernova najskôr vybuchla po splynutí dvoch bielych trpaslíkov pred desiatimi miliardami rokov. Jej fotóny leteli vesmírom a prechádzali asi o šesť miliárd rokov neskôr cez hmotnú kopu galaxií. Gravitácia galaxií a horúceho plynu účinkovala ako kozmická šošovka: ohýbala a zosilňovala svetlo supernovy, pričom deformovala jej obraz, ktorý sa rozštiepil na štyri zložky. Tri z nich zobrazil Hubblov kozmický ďalekohľad v roku 2016, kým nezoslabli.
V roku 2019 už nebol po supernove prezývanej Rekviem viditeľný žiaden zvyšok. My ju však uvidíme znova. Ako je to možné? Kopa galaxií totiž ohla svetlo z pozadia, a teda aj zo supernovy Rekviem. Astronómovia predpovedajú, že niektoré fotóny si vybrali štvrtú, najdlhšiu dráhu a že asi o 16 rokov sa dostanú k nám. V roku 2037 sa teda budú môcť presvedčiť, či mali pravdu. Gravitačne šošovkované supernovy už boli pozorované viac ráz, čím viac ich však objavíme, tým lepšie. Keďže ich svetlo putuje k Zemi po rôznych dráhach, stávajú sa dobrými nástrojmi pri kozmologických testoch a meraní rýchlosti rozpínania sa vesmíru.

RNDr. Zdeněk Komárek

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 12/2021. Ak ešte nie ste našou predplatiteľkou/naším predplatiteľom a chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.