En kunstners konsept om en hypotetisk supernova i galaksen vår. Bildekreditt: David A. Aguilar (CfA). Klikk for å forstørre
Et team av astronomer har funnet svake synlige ekko av tre eldgamle supernovaer ved å oppdage deres hundre år gamle lys når det gjenspeiles av skyer av interstellar gass hundrevis av lysår fjernet fra de opprinnelige eksplosjonene.
Liggende i en nærliggende galakse i de sørlige himmelene, blinket de tre eksploderende stjernene inn i kortvarig glans for minst to århundrer siden, og sannsynligvis lenger. Den eldste har sannsynligvis skjedd for mer enn seks hundre år siden.
Lysekkoene ble oppdaget ved å sammenligne bilder av Large Magellanic Cloud (LMC) med flere års mellomrom. Ved nøyaktig å trekke fra de vanlige elementene i hvert bilde av galaksen og se etter øye for å se hvilke variable objekter som gjenstår, så teamet etter bevis på usynlig mørk materie som kan forvrenge stjernenes lys på en forbigående måte, som en del av en himmelundersøkelse kalt SuperMACHO.
Denne nøye bildeanalysen avdekket også et lite antall konsentriske, sirkulære buer som best kan forklares som lys som beveger seg utover over tid, og blir spredt når det møter tette lommer med kjølig interstellært støv. Teammedlemmer passet deretter vinkelrett vektorer til kurvene i hvert lysbue-system, som ble funnet å peke bakover mot stedene til tre supernovaerester, som tidligere var kjent og antatt å være relativt unge.
"Uten geometrien til lysekkoet, hadde vi ingen presis måte å vite hvor gamle supernovaene var," sa astronom Armin Rest fra National Optical Astronomy Observatory (NOAO), hovedforfatter av et papir om funnet i 22. desember , 2005, utgave av Nature. "Noen relativt enkle matematikker kan hjelpe oss med å svare på et av de mest irriterende spørsmålene som astronomer kan stille - nøyaktig hvor gammelt er dette objektet vi ser på?"
Akkurat som et lydekko kan oppstå når lydbølger spretter fra en fjern overflate og reflekterer tilbake mot lytteren, kan et lysekko sees når lysbølger som reiser gjennom rommet reflekteres tilbake mot betrakteren - i dette tilfellet, det mosaiske digitale kameraet på National Science Foundation's Blanco 4-meter teleskop ved Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) i Chile.
Denne teknikken kan utvides til berømte supernovaer i historien. "Tenk å se lys fra den samme eksplosjonen som først ble sett av Johannes Kepler for rundt 400 år siden, eller den som ble registrert av kinesiske observatører i 1006," sa Christopher Stubbs fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), medforfatter av papiret og hovedetterforsker for SuperMACHO-programmet. "Disse lysekkoene gir oss den muligheten."
I prinsippet kan astronomer dele lysekkoet i et spekter for å undersøke hvilken type supernova som skjedde. "Vi har potensialet med disse ekkoene til å bestemme stjernens dødsårsak, akkurat som arkeologene som tok en CT-skanning av King Tuts mamma for å finne ut hvordan han døde," sa medforfatter Arti Garg fra CfA.
Astronomer kan også bruke supernova lysekkoer for å måle strukturen og naturen til det interstellare mediet. Støv og gass mellom stjernene er usynlige med mindre de er belyst av en eller annen lyskilde, akkurat som tåke om natten ikke er merkbar før den er tent av bilens lyskastere. En supernova-eksplosjon kan gi den belysningen, og lyse opp omgivende skyer av materie med sin strobe-lignende blitz.
"Vi ser refleksjonen som en lysbue fordi vi er inne i en tenkt ellipse, med Jorden i ett fokus på ellipsen og de gamle supernovene i den andre," forklarte Nicholas Suntzeff fra NOAO. "Når vi ser ut mot supernovaene, ser vi refleksjonen av lysekkoet bare når det skjærer den ytre overflaten av ellipsen. Formen på refleksjonen fra utsiktspunktet ser ut til å være en del av en sirkel. ”
Et uvanlig aspekt ved buene er at de generelt ser ut til å bevege seg mye raskere enn lysets hastighet. Dette bryter ikke med den kosmiske fartsgrensen, som sier at enhver gjenstand ikke kan bevege seg raskere enn lysets hastighet. "Det teleskopene våre ser er refleksjonen som beveger seg, og ikke noe fysisk objekt," la Suntzeff til. "Det er også veldig spennende at våre observasjoner bekrefter den visjonære spådommen til Fritz Zwicky i 1940 om at lys fra eldgamle supernovaer kunne sees i ekko av eksplosjonen."
To ekstra fargegrafikk i høy oppløsning for å illustrere dette resultatet er tilgjengelig på http://www.noao.edu/outreach/press/pr05/pr0512.html.
Andre medforfattere av Nature-papiret er Knut Olsen og Chris Smith (CTIO); Jose Luis Prieto (Ohio State University); Douglas Welch (McMaster University, Ontario); Andrew Becker og Gajus Miknaitis (University of Washington); Marcel Bergmann (Gemini Observatory); Alejandro Clocchiatti og Dante Minniti (Pontifica Universidad Catolica de Chile); og Kem Cook, Mark Huber og Sergei Nikolaev (Lawrence Livermore).
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), er et felles samarbeid mellom Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, organisert i seks forskningsavdelinger, studerer universets opprinnelse, evolusjon og endelige skjebne.
Originalkilde: CfA News Release
