ซูเปอร์โนวาที่หายากซึ่งพบเห็นได้ห้าครั้งสามารถวัดความเร็วที่แท้จริงของการขยายตัวของจักรวาลได้

ซูเปอร์โนวาเรืองแสงที่อยู่ห่างออกไป 10 พันล้านปีแสงได้ปรากฏตัวบนท้องฟ้ามาแล้ว 5 ครั้ง ปรากฏการณ์นี้เป็นผลมาจากเลนส์โน้มถ่วงที่เกิดจากกาแลคซีสองแห่งที่อยู่เบื้องหน้า นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคนิคมิวนิกและสถาบันพันธมิตรระบุว่าเหตุการณ์นี้เป็นโอกาสที่หาได้ยากในการคำนวณอัตราการขยายตัวของจักรวาลโดยตรง

วัตถุนี้ได้รับชื่อเล่นว่า SN Winny ซึ่งมาจากชื่ออย่างเป็นทางการ SN 2025wny แสงจากการระเบิดไปตามเส้นทางต่างๆ ขณะที่มันหมุนวนรอบกาแลคซี สิ่งนี้ทำให้เกิดความล่าช้าในเวลามาถึงโลก การวัดช่วงเวลาเหล่านี้ทำให้คุณสามารถกำหนดค่าคงที่ของฮับเบิลได้อย่างอิสระ

ซูเปอร์โนวาเรืองแสงปรากฏทวีคูณบนท้องฟ้า

ซูเปอร์โนวาส่องสว่างมากกว่าการระเบิดของดาวฤกษ์ทั่วไปมาก แสงของมันเดินทางเป็นเวลาหลายพันล้านปีก่อนที่จะถูกเบี่ยงเบนไป กาแลคซีสองแห่งในเส้นทางทำหน้าที่เป็นเลนส์ธรรมชาติ ผลลัพธ์ที่ได้คือภาพที่แตกต่างกันห้าภาพจากเหตุการณ์เดียวกัน

โครงสร้างที่ผิดปกตินี้ดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ ระบบเลนส์ส่วนใหญ่จะผลิตภาพได้เพียงสองหรือสี่ภาพเท่านั้น การจัดตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบทำให้เกิดเอฟเฟ็กต์ดอกไม้ไฟแห่งจักรวาล การค้นพบนี้เกิดขึ้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 หลังจากค้นหาผู้สมัครที่มีแนวโน้มดีมาเป็นเวลาหกปี

• ซูเปอร์โนวาอยู่ห่างออกไปประมาณ 10 พันล้านปีแสง
• กาแลคซีสองแห่งที่ z=0.375 ทำหน้าที่เป็นเลนส์
• รูปภาพจะปรากฏเป็นสีน้ำเงินในภาพสีที่มีความละเอียดสูง
• ระบบช่วยให้การสร้างแบบจำลองการกระจายมวลง่ายขึ้น
• การสังเกตการณ์ดำเนินต่อไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศ

ภาพความละเอียดสูงแสดงระบบที่เป็นเอกลักษณ์

นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์กล้องสองตาขนาดใหญ่ในรัฐแอริโซนา อุปกรณ์นี้มีกระจกเงาขนาด 8.4 เมตรสองตัวและระบบเลนส์แบบปรับได้ ภาพถ่ายที่ได้เผยให้เห็นกาแลคซีใจกลางสองแห่งและจุดสีน้ำเงินห้าจุดของซูเปอร์โนวา

Allan Schweinfurth จาก TUM และ Leon Ecker จาก LMU วิเคราะห์ตำแหน่ง พวกเขาสร้างแบบจำลองการกระจายมวลโดยละเอียดครั้งแรกในกาแลคซีเลนส์ ต่างจากกระจุกดาวที่ซับซ้อน ระบบนี้มีการกระจายที่ราบรื่นและสม่ำเสมอ กาแลคซีดูเหมือนจะไม่เคยชนกันมาก่อน

ความเรียบง่ายช่วยให้การคำนวณแม่นยำ ซึ่งจะช่วยลดความไม่แน่นอนที่ส่งผลต่อวิธีการอื่นๆ ทีมงานยังคงปรับแต่งโมเดลด้วยข้อมูลเพิ่มเติมต่อไป

แรงดันไฟฟ้าของฮับเบิลยังคงมีอยู่เป็นเวลาหลายปี

นักดาราศาสตร์วัดการขยายตัวของเอกภพด้วยสองวิธีหลัก คนหนึ่งใช้บันไดระยะทางจักรวาลกับวัตถุใกล้เคียง อีกอันวิเคราะห์รังสีพื้นหลังคอสมิกจากบิ๊กแบง ผลลัพธ์ที่ได้แตกต่างออกไป ซึ่งท้าทายแบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยา

ความคลาดเคลื่อนนี้เรียกว่าความตึงเครียดของฮับเบิล ทำให้เกิดการถกเถียงกันเกี่ยวกับฟิสิกส์ใหม่ๆ หรือข้อจำกัดของวิธีการ SN Winny เสนอแนวทางที่สาม วิธีการหน่วงเวลาทำงานในขั้นตอนเดียว ขึ้นอยู่กับการสอบเทียบหรือสมมติฐานที่สะสมเกี่ยวกับวิวัฒนาการของจักรวาลในยุคแรกๆ

เชอร์รี่ ซูยู รองศาสตราจารย์ด้านจักรวาลวิทยาเชิงสังเกตการณ์ที่ TUM เน้นย้ำถึงความหายากนี้ ความน่าจะเป็นที่จะจัดตำแหน่งได้สมบูรณ์แบบมีน้อยกว่าหนึ่งในล้าน ทีมงานได้รวบรวมเลนส์ที่มีแนวโน้มดีมานานหลายปีจนกระทั่งได้เลนส์ที่ตรงกันในปี 2025

รุ่นเลนส์ปูทางสำหรับการวัดโดยตรง

Stefan Taubenberger จากทีมงาน อธิบายว่าความล่าช้าระหว่างภาพเมื่อรวมกับแบบจำลองมวล ทำให้สามารถคำนวณค่าคงที่ของฮับเบิลได้โดยตรง ระบบกาแล็กซีไบนารีทำให้กระบวนการง่ายขึ้น การสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องกับฮับเบิลและเจมส์ เวบบ์น่าจะให้ความแม่นยำมากขึ้น

ซูเปอร์โนวาเป็นแบบเรืองแสงประเภทที่ 1 เกิดขึ้นเมื่อเอกภพมีอายุประมาณ 4 พันล้านปี การขยายความโน้มถ่วงทำให้เหตุการณ์นี้มองเห็นได้จากพื้นดิน นักวิจัยวางแผนที่จะติดตามความล่าช้าชั่วคราวอย่างระมัดระวัง

ขั้นตอนต่อไปเน้นการสังเกตอย่างต่อเนื่อง

ทีมจากต่างประเทศติดตามเหตุการณ์นี้ในหลายช่วงความยาวคลื่น ข้อมูลทางสเปกโทรสโกปีและโฟโตเมตริกช่วยปรับปรุงความเข้าใจ วัตถุประสงค์คือเพื่อให้ได้ค่าที่ไม่ขึ้นอยู่กับอัตราการขยายตัว ผลเบื้องต้นอาจประกาศได้ในปี 2569

เคสนี้เสริมพลังของเลนส์โน้มถ่วงเพื่อศึกษาจักรวาลอันห่างไกล เหตุการณ์เช่นนี้ทำให้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินเข้าถึงได้มากขึ้น พวกเขายังทดสอบการทำนายทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ในระดับที่สูงมาก