แล้วซุปเปอร์โนวาสี่แห่งในราคาเดียวล่ะ ด้วยการใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลดร. แพทริคเคลลี่แห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย - เบิร์กลีย์พร้อมกับ GLASS (การสำรวจเลนส์ขยายเลนส์จากอวกาศ) และทีมฮับเบิลฟรอนเทียร์ฟิลด์ค้นพบ ซูเปอร์โนวาระยะไกลมีเลนส์เป็นสี่สำเนาของมันเองโดยแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของกระจุกกาแลคซีเบื้องหน้า เรียกว่า SN Refsdal วัตถุนั้นถูกค้นพบในกระจุกกาแลคซีMACS J1149.6 + 2223 ห้าพันล้านปีแสงจากโลกในกลุ่มดาวราศีสิงห์ มันเป็นซูเปอร์โนวาที่มีเลนส์หลายแห่งแรกที่ค้นพบและเป็นหนึ่งในปาฏิหาริย์ที่แปลกใหม่ที่สุดของธรรมชาติ
เลนส์ความโน้มถ่วงขยายตัวออกมาจาก Einstein ทฤษฎีสัมพัทธภาพในสิ่งที่เขาคาดการณ์ว่าวัตถุขนาดใหญ่จะโค้งงอและบิดเบือนโครงสร้างของ กาลอวกาศ. ยิ่งวัตถุมีขนาดใหญ่เท่าไหร่ก็ยิ่งมีการดัดงอที่รุนแรงมากเท่านั้น เราสามารถจินตนาการสิ่งนี้ได้โดยนึกภาพเด็กที่ยืนอยู่บนแทรมโพลีนน้ำหนักของเธอกดลักยิ้มบนผ้า แทนที่เด็กที่มีน้ำหนัก 200 ปอนด์และพื้นผิวของแทรมโพลีนจะลดลงมากกว่าเดิม
ในทำนองเดียวกันดวงอาทิตย์ขนาดใหญ่สร้างรอยบุ๋มลึก แต่มองไม่เห็นในโครงสร้างของกาลอวกาศ ดาวเคราะห์รู้สึกว่า 'ความโค้งของอวกาศ' และหมุนไปทางดวงอาทิตย์อย่างแท้จริง เฉพาะการเคลื่อนไหวด้านข้างหรือโมเมนตัมเชิงมุมทำให้พวกเขาล้มลงตรงไปยังนรกพลังงานแสงอาทิตย์
พื้นที่โค้งที่สร้างขึ้นโดยวัตถุขนาดใหญ่ยังโค้งงอแสง Einstein ทำนายว่าแสงจากดาวฤกษ์ที่ผ่านเข้ามาใกล้ดวงอาทิตย์หรือวัตถุขนาดใหญ่อื่น ๆ จะตามหลังไปในอวกาศที่มองไม่เห็นและถูกเบี่ยงเบนจากเส้นทางตรง วัตถุจะทำหน้าที่เป็นเลนส์โค้งงอและปรับโฟกัสแสงจากแหล่งไกล ๆ ให้เป็นภาพที่สว่างขึ้นหรือภาพที่บิดเบี้ยวและหลากหลาย เรียกอีกอย่างว่าการเบี่ยงเบนของแสงดาวทุกวันนี้เราเรียกมันว่าเลนส์ความโน้มถ่วง
การจำลองกาลอวกาศบิดเบี้ยวรอบกระจุกกาแลคซีขนาดใหญ่เมื่อเวลาผ่านไป
ปรากฎว่ามีเลนส์ความโน้มถ่วงจำนวนมากอยู่ในรูปของกาแลคซีขนาดใหญ่ พวกมันมีสสารปกติรวมถึงสสารมืดที่ยังลึกลับจำนวนมากซึ่งคิดเป็น 96% ของวัตถุในเอกภพ กระจุกกาแลคซีที่อุดมไปด้วยทำหน้าที่เหมือนกล้องโทรทรรศน์ - มวลมหาศาลและแรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของมันขยายและเพิ่มความเข้มของกาแลคซีหลายพันล้านปีแสงให้ไกลขึ้นทำให้มองเห็นสิ่งที่ไม่เคยเห็นมาก่อน
กลับมาที่ SN Refsdal ที่ชื่อ Sjur Refsdal นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวนอร์เวย์ผู้ทำงานในช่วงต้นของการใช้เลนส์ความโน้มถ่วง กาแลคซีทรงวงรีขนาดใหญ่ใน“ เลนส์” กลุ่ม MACS J1149 ที่ซูเปอร์โนวาระยะทาง 9.4 พันล้านปีแสงและกาแล็กซี่กังหันคู่หูของมันจากพื้นหลังที่คลุมเครือไปสู่ไฟแก็ซ แรงโน้มถ่วงอันทรงพลังของวงรีนั้นทำงานได้อย่างยอดเยี่ยมในการเบี่ยงเบนกาลอวกาศเพื่อนำซูเปอร์โนวาไปสู่การบิดเบือนรูปร่างของกาแลคซีโฮสต์และแยกซูเปอร์โนวาออกเป็นสี่ภาพที่มีความสว่างคล้ายกัน ในการสร้างสมมาตรที่ประณีตนั้น SN Refsdal จะต้องจัดเรียงอย่างแม่นยำหลังใจกลางกาแลคซี
สถานการณ์ที่นี่มีความคล้ายคลึงกับที่น่าประทับใจ Einstein’s Crossเป็นควาซาร์เลนส์ที่มีแรงโน้มถ่วงซึ่งแสงของควาซาร์ระยะไกลถูกแบ่งออกเป็นสี่ภาพที่จัดเรียงเกี่ยวกับกาแลคซีเลนส์เบื้องหน้า ภาพควาซาร์สั่นไหวหรือเปลี่ยนความสว่างเมื่อเวลาผ่านไป microlensed โดยทางเดินของดาวแต่ละดวงในกาแลคซี ดาวแต่ละดวงทำหน้าที่เป็นเลนส์ขนาดเล็กภายในเลนส์หลัก
ภาพสีโดยละเอียดที่ถ่ายโดยกลุ่ม GLASS และฮับเบิลฟรอนเทียร์ฟิลด์แสดงกาแลคซีโฮสต์ของซูเปอร์โนวาที่ถูกถ่ายภาพคูณด้วยแรงโน้มถ่วงของกระจุกกาแลคซี ตามที่พวกเขา กระดาษล่าสุด, Kelly และทีมยังคงทำงานเพื่อให้ได้สเปคตรัมของซุปเปอร์โนวาเพื่อตรวจสอบว่าเป็นผลมาจากการเผาไหม้และการระเบิดของดาวแคระขาว (Type Ia) ที่ไม่มีการควบคุมหรือการพังทลายของหายนะและการฟื้นตัวของดาว supergiant II)
แสงเวลาที่ใช้ในการเดินทางสู่โลกจากแต่ละภาพของเลนส์นั้นแตกต่างกันเพราะแต่ละภาพมีเส้นทางที่แตกต่างกันเล็กน้อยรอบใจกลางกาแลคซีของเลนส์ บางเส้นทางสั้นกว่าบางเส้นทางยาวขึ้น โดยการจับเวลา รูปแบบความสว่าง ระหว่างภาพแต่ละภาพทีมหวังที่จะให้ข้อ จำกัด ไม่เพียง แต่ในการแพร่กระจายของสสารมืดและสสารมืดในกาแลคซีเลนส์และในกระจุกดาว แต่ใช้ข้อมูลนั้นเพื่อกำหนดอัตราการขยายตัวของจักรวาล
คุณสามารถบีบภาพมากมายออกมาจากภาพลวงตาของจักรวาล!
