แนวคิดของศิลปินเกี่ยวกับซูเปอร์โนวาสมมุติในกาแลคซีของเรา เครดิตภาพ: David A. Aguilar (CfA) คลิกเพื่อดูภาพขยาย
ทีมนักดาราศาสตร์พบเสียงสะท้อนของซุปเปอร์โนวาโบราณสามตัวที่มองเห็นได้ด้วยการตรวจจับแสงอายุหลายศตวรรษเนื่องจากมันถูกสะท้อนโดยกลุ่มก๊าซระหว่างดวงดาวหลายร้อยปีแสงที่ถูกลบออกจากการระเบิดดั้งเดิม
ตั้งอยู่ในกาแลคซีใกล้เคียงในท้องฟ้าทางใต้ของโลกดวงดาวทั้งสามดวงพุ่งเข้าสู่ความฉลาดอายุสั้นอย่างน้อยสองศตวรรษก่อนและอาจนานกว่านั้น สิ่งที่เก่าแก่ที่สุดน่าจะเกิดขึ้นเมื่อกว่าหกร้อยปีก่อน
เสียงสะท้อนถูกค้นพบโดยการเปรียบเทียบภาพของเมฆแมกเจลแลนใหญ่ (LMC) ที่แยกออกจากกันหลายปี ด้วยการลบองค์ประกอบทั่วไปอย่างแม่นยำในแต่ละภาพของกาแลคซีและมองด้วยตาเพื่อดูว่ามีวัตถุอะไรเหลืออยู่ทีมจึงมองหาหลักฐานของสสารมืดที่มองไม่เห็นซึ่งอาจบิดเบือนแสงของดาวในแบบชั่วคราวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจท้องฟ้า เรียกว่า SuperMACHO
การวิเคราะห์ภาพอย่างระมัดระวังนี้ยังเผยให้เห็นส่วนโค้งเล็ก ๆ ที่มีรูปทรงเป็นศูนย์กลางซึ่งอธิบายได้ดีที่สุดเมื่อแสงเคลื่อนออกไปด้านนอกเมื่อเวลาผ่านไปและกระจัดกระจายเมื่อพบเจอฝุ่นหนาแน่นระหว่างดวงดาวในกระเป๋า สมาชิกในทีมนั้นพอดีเวกเตอร์ตั้งฉากกับส่วนโค้งของระบบอาร์คแต่ละระบบซึ่งพบว่าชี้ไปด้านหลังไปยังไซต์ของซากซุปเปอร์โนวาสามแห่งซึ่งก่อนหน้านี้รู้จักกันและคิดว่าค่อนข้างเล็ก
นักดาราศาสตร์อาร์มินนักดาราศาสตร์จากหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติ (NOAO) หัวหน้านักเขียนนำกระดาษมาค้นพบเมื่อวันที่ 22 ธันวาคมว่า“ หากปราศจากรูปทรงของแสงสะท้อนเราไม่มีวิธีที่แม่นยำในการรู้ว่าซุปเปอร์โนวามีอายุเท่าไหร่ พ. ศ. 2548 ประเด็นเรื่องธรรมชาติ “ คณิตศาสตร์ที่ค่อนข้างเรียบง่ายบางอย่างสามารถช่วยเราตอบหนึ่งในคำถามที่น่ารำคาญที่สุดที่นักดาราศาสตร์สามารถถามได้ว่าวัตถุนี้ที่เรามองดูอยู่นั้นอายุเท่าไหร่?”
เช่นเดียวกับที่เสียงสะท้อนสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อคลื่นเสียงกระเด็นพื้นผิวที่ห่างไกลและสะท้อนกลับไปยังผู้ฟังเสียงสะท้อนแสงสามารถมองเห็นได้เมื่อคลื่นแสงเดินทางผ่านอวกาศสะท้อนกลับไปยังผู้ชมในกรณีนี้กล้องดิจิตอลโมเสกบน กล้องโทรทรรศน์ขนาด 4 ม. Blanco ของมูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติที่ Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) ในชิลี
เทคนิคนี้สามารถขยายไปถึงซุปเปอร์โนวาที่มีชื่อเสียงในประวัติศาสตร์ “ ลองจินตนาการถึงการได้เห็นแสงจากการระเบิดครั้งแรกที่โยฮันเนสเคปเลอร์เห็นเมื่อ 400 ปีก่อนหรือผู้บันทึกชาวจีนคนหนึ่งบันทึกไว้ในปี ค.ศ. 1006” Christopher Stubbs จากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน และผู้ตรวจสอบหลักสำหรับโปรแกรม SuperMACHO “ เสียงสะท้อนแสงเหล่านี้ทำให้เรามีความเป็นไปได้”
โดยหลักการแล้วนักดาราศาสตร์สามารถแยกแสงสะท้อนออกเป็นสเปกตรัมเพื่อตรวจสอบว่าซูเปอร์โนวาประเภทใดที่เกิดขึ้น “ เรามีศักยภาพด้วยเสียงสะท้อนเหล่านี้เพื่อหาสาเหตุของการเสียชีวิตของดาวเช่นเดียวกับนักโบราณคดีที่ทำการสแกนมัมมี่ CT ของมัมมี่ของ King Tut เพื่อค้นหาว่าเขาตายอย่างไร” Arti Garg ผู้เขียนร่วมแห่ง CfA กล่าว
นักดาราศาสตร์ยังสามารถใช้เสียงสะท้อนแสงซูเปอร์โนวาเพื่อวัดโครงสร้างและธรรมชาติของสื่อระหว่างดวงดาว ฝุ่นและก๊าซระหว่างดวงดาวจะมองไม่เห็นเว้นแต่จะได้รับแสงจากแหล่งกำเนิดแสงบางแห่งเช่นเดียวกับหมอกในเวลากลางคืนจะไม่สังเกตเห็นได้จนกว่าไฟหน้าของรถยนต์จะสว่างขึ้น การระเบิดของซูเปอร์โนวาสามารถให้แสงสว่างนั้นส่องแสงเมฆที่อยู่รอบ ๆ สสารด้วยแสงแฟลชเหมือนแฟลช
“ เราเห็นภาพสะท้อนเป็นส่วนโค้งเพราะเราอยู่ในวงรีในจินตนาการโดยมีโลกอยู่ที่จุดหนึ่งของวงรีและซุปเปอร์โนวาโบราณที่อยู่อีกมุมหนึ่ง” Nicholas Suntzeff แห่ง NOAO อธิบาย “ เมื่อเรามองไปที่ซุปเปอร์โนวาเราจะเห็นการสะท้อนของแสงสะท้อนเมื่อมันตัดกับพื้นผิวด้านนอกของวงรี รูปร่างของการสะท้อนจากจุดได้เปรียบของเรานั้นดูเหมือนจะเป็นส่วนหนึ่งของวงกลม”
ลักษณะที่ผิดปกติของส่วนโค้งคือพวกมันมักจะเคลื่อนที่เร็วกว่าความเร็วแสงมาก สิ่งนี้ไม่เป็นการละเมิดขีด จำกัด ความเร็วของจักรวาลซึ่งระบุว่าวัตถุใด ๆ ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง “ สิ่งที่กล้องโทรทรรศน์ของเราเห็นคือภาพสะท้อนที่เคลื่อนไหวไม่ใช่วัตถุทางกายภาพ” Suntzeff กล่าว “ มันเป็นเรื่องที่น่าตื่นเต้นมากที่การสำรวจของเรายืนยันการคาดการณ์ของ Fritz Zwicky ในปีพ. ศ. 2483 ว่าแสงจากซุปเปอร์โนวาโบราณสามารถมองเห็นได้ในเสียงสะท้อนจากการระเบิด”
กราฟิกสีความละเอียดสูงเพิ่มเติมสองรายการเพื่อแสดงผลลัพธ์นี้มีอยู่ที่ http://www.noao.edu/outreach/press/pr05/pr0512.html
ผู้เขียนร่วมของ Nature ฉบับอื่นคือ Knut Olsen และ Chris Smith (CTIO); Jose Luis Prieto (มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอ); ดักลาสเวลช์ (มหาวิทยาลัย McMaster ออนแทรีโอ); Andrew Becker และ Gajus Miknaitis (มหาวิทยาลัยวอชิงตัน); Marcel Bergmann (หอดูดาวเมถุน); Alejandro Clocchiatti และ Dante Minniti (Pontifica Universidad Catolica de Chile); และ Kem Cook, Mark Huber และ Sergei Nikolaev (Lawrence Livermore)
ศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ด - สมิ ธ โซเนียน (CfA) ซึ่งมีสำนักงานใหญ่อยู่ที่เคมบริดจ์เป็นความร่วมมือระหว่างหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์สมิ ธ โซเนียนและหอดูดาววิทยาลัยฮาร์วาร์ด นักวิทยาศาสตร์ของ CfA จัดแบ่งเป็นหกแผนกวิจัยศึกษาที่มาวิวัฒนาการและชะตากรรมสุดท้ายของจักรวาล
แหล่งต้นฉบับ: CfA News Release
