Udało się zaobserwować supernową tak odległą, iż bez pomocy natury byłoby to absolutnie niemożliwe. Eksplodująca 10 mld lat świetlnych od Ziemi supernowa SN 2025wny stała się widoczna dzięki niezwykłemu zjawisku soczewkowania grawitacyjnego.
Wyobraźcie sobie próbę dostrzeżenia gwizdka na drugim końcu Ameryki Południowej przez zwykłą lornetkę. Tak właśnie wygląda wyzwanie astronomów, gdy chcą obserwować obiekty sprzed miliardów lat świetlnych. SN 2025wny znajduje się tak daleko, iż jej światło w normalnych warunkach byłoby zbyt słabe, by dotarło do naszych teleskopów.
A jednak międzynarodowy zespół badaczy pod kierunkiem Joela Johanssona ze Sztokholmskiego Uniwersytetu zauważył coś dziwnego: dwie galaktyki na pierwszym planie rozświetlone tajemniczym blaskiem. Kolejne obserwacje ujawniły sekret – to supernowa, ale widoczna w formie, której nikt się nie spodziewał.
Natura buduje własny teleskop
Dwie galaktyki znajdujące się pomiędzy Ziemią a SN 2025wny zadziałały jak kosmiczna lupa. Wzmocniły jasność eksplozji aż 50-krotnie sprawiając, iż obiekt stał się możliwy do zarejestrowania. Mechanizm tego zjawiska wyjaśnił już Albert Einstein. Ogólna teoria względności mówi, iż masywne obiekty zakrzywiają czasoprzestrzeń, a światło biegnące w ich pobliżu podąża krzywą drogą. Efekt ten nazywamy soczewkowaniem grawitacyjnym.
W przypadku SN 2025wny światło zostało podzielone i rozproszone, tworząc kilka punktowych obrazów. Każdy z nich dociera do nas w innym momencie, jakby wszechświat sam przygotował dla naukowców eksperyment z opóźnionym pokazem. To właśnie taki układ nazywamy Krzyżem Einsteina. Gdy soczewkowanie grawitacyjne tworzy cztery obrazy wokół galaktyki powstaje charakterystyczny wzór przypominający krzyż.
Obrazy z Teleskopu Liverpoolskiego z 4 października (panel lewy) oraz cztery obrazy SN 2025wny uzyskane przez soczewkowanie (panel prawy)Doktorant ze Sztokholmu, Jacob Wise, wspomina, iż początkowo nie wierzył własnym oczom: Myślałem, iż to artefakt soczewki obiektywu. Ale kolejne noce obserwacji pokazały spójny wzór – wielokrotnie soczewkowane obrazy supernowej.
Odkrycie było tak istotne, iż zespół natychmiast zwrócił się do Obserwatorium Kecka na Hawajach. Tamtejsze teleskopy potwierdziły: mamy do czynienia z superluminiczną supernową, której światło wyruszyło w podróż ku Ziemi w najwcześniejszych epokach kosmosu.
SN 2025wny to pierwsza superluminiczna supernowa zaobserwowana dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu
Omawiane odkrycie może pomóc w rozwiązaniu jednej z największych zagadek współczesnej kosmologii – napięcia Hubble’a. Stała Hubble’a opisuje tempo rozszerzania się wszechświata, ale różne metody pomiaru dają sprzeczne wyniki. Obserwacja wielu obrazów tej samej supernowej docierających do nas w różnym czasie może stać się nowym narzędziem do precyzyjnego określenia tempa ekspansji kosmosu.
Jak podkreślają naukowcy to może być moment, w którym dowiemy się, czy nasze obecne teorie wymagają korekty, czy też stoimy u progu odkrycia zupełnie nowej fizyki. A sami badacze nie zamierzają poprzestać na tym jednym sukcesie. Już planują kolejne obserwacje przy użyciu Teleskopu Hubble’a oraz Teleskopu Jamesa Webba. Każde nowe zdjęcie, każdy fragment widma światła może przybliżyć nas do odpowiedzi na pytanie jak naprawdę działa wszechświat.
Krzyż Einsteina – układ galaktyk działających jak kosmiczne soczewki – pozwolił nam zajrzeć w głąb wszechświata sprzed miliardów lat. To dowód, iż kosmos ma własne sposoby wspierania naszych ambicji poznawczych. Trzeba tylko wiedzieć, gdzie patrzeć.
