Kdysi dávno, v galaxii daleko, daleko... explodovala masivní hvězda. Tato kataklyzma vytvořila objekt zvaný supernova (podobný tomu, který nazýváme Krabí mlhovina). V době, kdy tato prastará hvězda zemřela, se začala formovat vlastní galaxie Mléčná dráha. Slunce ještě neexistovalo. Ani planety. Zrození naší sluneční soustavy v budoucnosti stále více než pět miliard let.
Světelné ozvěny a gravitační vlivy
Světlo z této dávné exploze se rozlétlo vesmírem a neslo informace o hvězdě a její katastrofické smrti. Nyní, asi o 9 miliard let později, mají astronomové pozoruhodný pohled na událost. Ukazuje se na čtyřech obrázcích supernovy vytvořené gravitační čočka vytvořená galaxií. Samotný cluster se skládá z obří eliptické galaxie v popředí shromážděné společně s dalšími galaxiemi. Všechny jsou zasazeny do shluku temné hmoty. Kombinovaný gravitační tah galaxií plus gravitace temné hmoty deformuje světlo od vzdálenějších objektů, když prochází. Ve skutečnosti mírně posouvá směr světla světla a rozmazává „obraz“ těchto vzdálených objektů.
V tomto případě prošlo světlo ze supernovy čtyřmi různými cestami skrz shluk. Výsledné obrazy, které zde vidíme ze Země, tvoří křížový vzorec nazývaný Einsteinův kříž (pojmenovaný po) fyzik Albert Einstein). Scéna byla snímána Hubbleův kosmický dalekohled. Světlo každého obrázku dorazilo do dalekohledu v poněkud odlišném čase - během několika dnů nebo týdnů od sebe. To je jasná indikace, že každý obraz je výsledkem jiné cesty, kterou světlo prošlo skrze kupu galaxií a jeho temnou hmotu. Astronomové studují toto světlo, aby se dozvěděli více o působení vzdálené supernovy a charakteristikách galaxie, ve které existovalo.
Jak to funguje?
Proud světla ze supernovy a cesty, které prochází, jsou analogické několika vlakům opustit stanici současně, všichni cestující stejnou rychlostí a směřující ke stejnému finále destinace. Představte si však, že každý vlak jede na jiné trase a vzdálenost pro každý z nich není stejná. Některé vlaky jezdí po kopcích. Jiní procházejí údolími a ještě jiní se procházejí po horách. Protože vlaky jezdí po různých délkách tratě v různých terénech, nepřijdou současně na místo určení. Podobně se obrázky supernovy neobjevují současně, protože část světla je zpožděna cestováním po zatáčkách vytvořených gravitací husté temné hmoty v zasahující galaxii cluster.
Časová prodleva mezi příchodem světla každého snímku říká astronomům něco o uspořádání temné hmoty kolem galaxie v kupě. Takže v jistém smyslu se světlo ze supernovy chová jako svíčka ve tmě. Pomáhá astronomům mapovat množství a distribuci temné hmoty v galaxii. Samotný klastr leží od nás asi 5 miliard světelných let a supernova je o další 4 miliardy světelných let dále. Studiem zpoždění mezi časy, kdy se různé obrazy dostanou na Zemi, mohou astronomové získat vodítka o typu terénu v pokřiveném prostoru, kterým muselo světlo supernovy projít. Je to nemotorné? Jak neohrabaný? Kolik je tam?
Odpovědi na tyto otázky dosud nejsou zcela připravené. Zejména vzhled supernovových obrázků se může v příštích několika letech změnit. Je to proto, že světlo ze supernovy pokračuje proudem skrz shluk a setkává se s jinými částmi mračna temné hmoty obklopující galaxie.
Navíc k Hubbleův kosmický dalekohled pozorování této jedinečné čočkové supernovy, astronomové také použili W.M. Keckův dalekohled v Hawai'i provádí další pozorování a měření vzdálenosti hostitelské galaxie supernovy. Tato informace dá další vodítko k podmínkám v galaxii, jak existovala v raném vesmíru.