Seniai, toli, toli, galaktikoje... sprogo didžiulė žvaigždė. Tas kataklizmas sukūrė objektą, vadinamą supernova (panašiu į tą, kurį mes vadiname Krabų ūku). Tuo metu, kai mirė ši senovės žvaigždė, savo galaktika, Pieno kelias, tik pradėjo formuotis. Saulės dar nebuvo. Taip pat nedarė planetų. Mūsų saulės sistemos gimimas dar bus daugiau nei penki milijardai metų ateityje.
Šviesos aidai ir gravitacinė įtaka
Šito seniai sprogimo metu sklindanti šviesa sklidė informacijos apie žvaigždę ir katastrofišką jos mirtį. Dabar, maždaug po 9 milijardų metų, astronomai turi puikų įvykio vaizdą. Tai parodyta keturiuose sukurtos supernovos vaizduose gravitacinis lęšis, kurį sukuria galaktikų sankaupos. Pats klasteris susideda iš milžiniškos priešakinių elipsės formos galaktikų, surinktų kartu su kitomis galaktikomis. Visi jie yra įterpti į tamsiosios medžiagos gumulą. Kombinuotas galaktikų gravitacinis patraukimas ir tamsiosios medžiagos gravitacija iškreipia šviesą iš tolimesnių objektų, kai ji praeina. Tai iš tikrųjų šiek tiek keičia šviesos judėjimo kryptį ir užuodžia tų nuotolinių objektų „vaizdą“.
Šiuo atveju iš supernovos sklindanti šviesa per kopą keliavo keturiais skirtingais keliais. Gauti atvaizdai, kuriuos matome čia iš Žemės, sudaro kryžiaus formos modelį, vadinamą Einšteino kryžiumi (pavadintą Ebino vardu fizikas Albertas Einšteinas). Scena buvo vaizduojama Hablo kosminis teleskopas. Kiekvieno vaizdo šviesa į teleskopą pateko šiek tiek skirtingu laiku - per kelias dienas ar savaites vienas nuo kito. Tai yra akivaizdus požymis, kad kiekvienas vaizdas yra skirtingo kelio, kurį šviesa nuėjo per galaktikų sankaupą ir jos tamsiosios medžiagos apvalkalą, rezultatas. Astronomai tiria tą šviesą norėdami sužinoti daugiau apie tolimos supernovos veikimą ir galaktikos, kurioje ji egzistavo, savybes.
Kaip tai veikia?
Šviesa, sklindanti iš supernovos, ir keliai, kuriais ji eina, yra analogiški keliems traukiniams palikti stotį tuo pačiu metu, visi važiuoja tuo pačiu greičiu ir važiuoja į tą patį finalą Kelionės tikslas. Tačiau įsivaizduokite, kad kiekvienas traukinys eina skirtingu maršrutu, o atstumas kiekvienam nėra vienodas. Kai kurie traukiniai keliauja per kalnus. Kiti eina per slėnius, o dar kiti eina aplink kalnus. Kadangi traukiniai važiuoja skirtingu ilgio trasa skirtingu reljefu, jie tuo pačiu metu neatvyksta į paskirties vietą. Panašiai, supernovos vaizdai nerodomi tuo pačiu metu, nes dalis šviesos vėluoja keliaudamas aplink posūkius, kuriuos sukuria tankios tamsiosios medžiagos gravitacija tarpinėje galaktikoje klasteris.
Laikas, einantis tarp kiekvieno atvaizdo šviesos, astronomams pasako ką nors apie tamsiosios medžiagos išdėstymą aplink galaktikos klasteryje. Taigi tam tikra prasme šviesa iš supernovos veikia kaip žvakė tamsoje. Tai padeda astronomams nustatyti tamsiosios medžiagos kiekį ir pasiskirstymą galaktikų sankaupoje. Pats klasteris yra nutolęs nuo mūsų maždaug už 5 milijardų šviesmečių, o supernova yra dar 4 milijardai šviesmečių. Tyrinėdami vėlavimą tarp skirtingų vaizdų pasiekimo Žemėje, astronomai gali sužinoti apie tai, kokio tipo reljefo erdvė per supernovos šviesą turėjo praeiti. Ar jis yra nešvarus? Kaip garbanotas? Kiek ten yra?
Atsakymai į šiuos klausimus dar nėra parengti. Visų pirma, per ateinančius kelerius metus gali pasikeisti supernovos vaizdų išvaizda. Taip yra todėl, kad iš supernovos sklindanti šviesa toliau teka per kopą ir susiduria su kitomis galaktikas supančios tamsiosios medžiagos debesies dalimis.
Be to Hablo kosminis teleskopas stebėdami šią unikalią objektyvo sklidiną supernovą, astronomai taip pat naudojo W.M. Kekso teleskopas Havajuose, kad būtų galima atlikti tolesnius supernovos šeimininkės galaktikos atstumų stebėjimus ir matavimus. Ta informacija suteiks daugiau įžvalgų apie galaktikos sąlygas, kokias ji egzistavo ankstyvojoje visatoje.