ซูเปอร์โนวาคูณด้วยเลนส์โน้มถ่วงอาจเผยให้เห็นความเร็วการขยายตัวที่แท้จริงของจักรวาล

ซูเปอร์โนวาเรืองแสงที่อยู่ห่างออกไป 10,000 ล้านปีแสง ปรากฏตัวบนท้องฟ้าโลกถึง 5 ครั้ง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่า SN Winny เป็นผลมาจากเลนส์โน้มถ่วงที่เกิดจากกาแลคซีสองแห่งที่อยู่เบื้องหน้าซึ่งหักเหแสงจากการระเบิด นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเทคนิคมิวนิกและสถาบันพันธมิตรระบุว่าเหตุการณ์นี้เป็นโอกาสที่หาได้ยากในการคำนวณอัตราการขยายตัวของจักรวาลโดยตรง หรือที่เรียกว่าค่าคงที่ฮับเบิล การค้นพบนี้เกิดขึ้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2568 หลังจากค้นหาผู้สมัครที่มีแนวโน้มดีมาเป็นเวลาหกปี

ปรากฏการณ์ที่หายากสร้างภาพห้าภาพจากเหตุการณ์เดียว

ซูเปอร์โนวาส่องสว่างมากกว่าการระเบิดของดาวฤกษ์ธรรมดาอย่างเห็นได้ชัด ทำให้มีความสว่างมาก แสงของมันเดินทางเป็นเวลาหลายพันล้านปีก่อนที่จะถูกหักเหโดยกาแลคซีทั้งสองที่ขวางทางซึ่งทำหน้าที่เป็นเลนส์ธรรมชาติ ผลลัพธ์ที่ได้คือเอฟเฟกต์ดอกไม้ไฟแห่งจักรวาล โดยมีภาพเหตุการณ์เดียวกันที่แตกต่างกันห้าภาพปรากฏบนท้องฟ้า โครงสร้างที่ผิดปกตินี้ดึงดูดความสนใจของนักวิทยาศาสตร์ทันที เนื่องจากระบบเลนส์ส่วนใหญ่สร้างภาพได้เพียงสองหรือสี่ภาพเท่านั้น

การจัดตำแหน่งที่สมบูรณ์แบบซึ่งจำเป็นในการสร้างภาพทั้งห้าภาพนั้นหาได้ยากมาก Sherry Suyu รองศาสตราจารย์ด้านจักรวาลวิทยาเชิงสังเกตการณ์ที่ TUM ความน่าจะเป็นที่รูปแบบดังกล่าวจะเกิดขึ้นต่ำกว่าหนึ่งในล้าน แสงจากการระเบิดไปตามเส้นทางต่างๆ ขณะที่มันเคลื่อนไปรอบๆ กาแลคซี ทำให้เกิดความล่าช้าที่แตกต่างกันในเวลาที่มันมาถึงโลก การวัดช่วงเวลาเหล่านี้ช่วยให้เรากำหนดค่าคงที่ของฮับเบิลได้อย่างอิสระ โดยเสนอแนวทางที่สามในการไขปริศนาที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของจักรวาลวิทยา

การสังเกตที่มีความละเอียดสูงเผยให้เห็นโครงสร้างระบบ

นักดาราศาสตร์ใช้กล้องโทรทรรศน์กล้องสองตาขนาดใหญ่ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐแอริโซนาเพื่อถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูงมาก อุปกรณ์ดังกล่าวมีกระจกเงาขนาด 8.4 เมตร 2 ชิ้นในแต่ละชิ้น และระบบออพติคแบบปรับได้ขั้นสูง ภาพถ่ายที่ได้เผยให้เห็นกาแลคซีใจกลางสองแห่งและจุดสีน้ำเงินห้าจุดของซูเปอร์โนวาในโทนสีที่มีชีวิตชีวา

• ซูเปอร์โนวาอยู่ห่างจากโลกประมาณ 10 พันล้านปีแสง
• กาแลคซีสองแห่งที่ z=0.375 ทำหน้าที่เป็นเลนส์โน้มถ่วงตามธรรมชาติ
• รูปภาพจะปรากฏเป็นสีน้ำเงินในภาพสีที่มีความละเอียดสูง
• ระบบช่วยให้การสร้างแบบจำลองการกระจายมวลในกาแล็กซีเลนส์ง่ายขึ้น
• การสังเกตการณ์ดำเนินต่อไปด้วยกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินและอวกาศ เช่น ฮับเบิลและเจมส์ เวบบ์

Allan Schweinfurth จาก TUM และ Leon Ecker จาก LMU วิเคราะห์ตำแหน่งของภาพทั้งห้าภาพและสร้างแบบจำลองรายละเอียดแรกของการกระจายมวลในกาแลคซีเลนส์ ไม่เหมือนกับกระจุกดาวที่ซับซ้อน ระบบนี้มีการกระจายมวลที่ราบรื่นและสม่ำเสมอ กาแลคซีดูเหมือนจะไม่เคยชนกันในอดีต ซึ่งทำให้การคำนวณที่จำเป็นเพื่อกำหนดค่าคงที่ของฮับเบิลง่ายขึ้นอย่างมาก

แรงดันฮับเบิลค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ใหม่

นักดาราศาสตร์ทำการตรวจวัดการขยายตัวของเอกภพด้วยสองวิธีหลักมานานหลายทศวรรษ อย่างหนึ่งใช้บันไดระยะทางคอสมิกกับวัตถุใกล้เคียง ในขณะที่อีกอันหนึ่งวิเคราะห์การแผ่รังสีพื้นหลังคอสมิกจากบิ๊กแบง ผลลัพธ์ของวิธีการทั้งสองนี้แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ โดยท้าทายแบบจำลองมาตรฐานของจักรวาลวิทยา และสร้างข้อถกเถียงเกี่ยวกับฟิสิกส์ใหม่ที่เป็นไปได้หรือข้อจำกัดในวิธีการปัจจุบัน

Leia Tambem

ลิโอเนล เมสซีกองหน้าต้องการการผ่านบอลเฉียบขาดสองครั้งเพื่อเท่ากับสถิติประวัติศาสตร์ฟุตบอลโลกของเปเล่

จอช จาคอบส์ รันนิ่งแบ็กของทีมกรีนเบย์ แพ็คเกอร์ส ถูกจับในรัฐวิสคอนซิน ฐานใช้ความรุนแรงในครอบครัว

กาเบรียล เฆซุส ปฏิเสธยักษ์ใหญ่ในยุโรป และตัดสินใจอยู่ที่อาร์เซนอลต่อไปเพื่อแสวงหาสถิติประวัติศาสตร์

ความคลาดเคลื่อนนี้เรียกว่าความตึงเครียดของฮับเบิล ซึ่งคงอยู่มานานหลายปีและแสดงถึงหนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดในจักรวาลวิทยาสมัยใหม่ SN Winny เสนอแนวทางที่สามที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ วิธีการหน่วงเวลาทำงานในขั้นตอนเดียวและอาศัยการสอบเทียบหรือสมมติฐานที่สะสมเกี่ยวกับวิวัฒนาการของจักรวาลในยุคแรกๆ น้อยลง Stefan Taubenberger จากทีมวิจัย อธิบายว่าความล่าช้าระหว่างภาพรวมกับแบบจำลองมวลของกาแลคซีเลนส์ ทำให้สามารถคำนวณค่าคงที่ของฮับเบิลได้โดยตรง โดยไม่ต้องใช้ขั้นตอนกลางหลายขั้นตอน

ซูเปอร์โนวาประเภทเรืองแสง Superluminous เผยเอกภพยุคแรก

ซูเปอร์โนวาถูกจัดอยู่ในประเภท 1 ซูเปอร์โนวา ซึ่งเป็นหนึ่งในการระเบิดของดาวฤกษ์ที่มีพลังมากที่สุดเท่าที่ทราบ เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อจักรวาลมีอายุเพียงประมาณ 4 พันล้านปี ซึ่งเผยให้เห็นกระบวนการทางกายภาพของจักรวาลยุคแรกเริ่ม กำลังขยายความโน้มถ่วงที่เกิดจากกาแลคซีเบื้องหน้าทั้งสองทำให้เหตุการณ์นี้มองเห็นได้จากพื้นดิน ทำให้สามารถสังเกตรายละเอียดได้ซึ่งถ้าไม่เช่นนั้นจะเป็นไปไม่ได้

นักวิจัยวางแผนที่จะติดตามความล่าช้าชั่วคราวระหว่างภาพทั้งห้าภาพอย่างระมัดระวังในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า ทีมงานจากต่างประเทศติดตามเหตุการณ์ที่ช่วงความยาวคลื่นต่างๆ โดยรวบรวมข้อมูลทางสเปกโทรสโกปีและโฟโตเมตริกที่ปรับปรุงความเข้าใจของเราเกี่ยวกับระบบ วัตถุประสงค์คือเพื่อให้ได้ค่าอัตราการขยายตัวของเอกภพที่เป็นอิสระและแม่นยำ โดยคาดว่าจะมีผลเบื้องต้นในปี 2569

เลนส์โน้มถ่วงช่วยขยายขอบเขตของกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดิน

กรณีของ SN Winny ตอกย้ำพลังพิเศษของเลนส์โน้มถ่วงเพื่อศึกษาจักรวาลอันห่างไกล เหตุการณ์เช่นนี้ทำให้กล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินมีพิสัยที่มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้นอย่างมาก ทำให้สามารถสังเกตการณ์วัตถุที่อาจมองไม่เห็นได้ นอกจากนี้ ยังทดสอบการทำนายทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ในระดับสุดขั้ว เพื่อยืนยันหรือตั้งคำถามกับทฤษฎีพื้นฐานที่อธิบายแรงโน้มถ่วงทั่วทั้งจักรวาล