Согласно проведенным расчетам, между приходами вспышек от далёкой сверхновой будет проходить более двух десятилетий, и эта аномально большая временная задержка позволит более точно определить величину постоянной Хаббла.
Около десяти миллиардов лет назад произошла вспышка сверхновой AT 2016jka, а в 2016 году ее зарегистрировал космический телескоп Hubble вспышку в галактике MRG-M0138, в созвездии Кита. Точнее говоря, три вспышки: на пути от сверхновой до нас лежит массивное скопление галактик MACSJ0138.0-2155, и его притяжение влияет на траектории фотонов. В результате изображение искажается и дробится — этот эффект называется гравитационным линзированием, что и предсказывает Общая теория относительности наблюдается на небе.
Фотоны, формирующие отдельные пятна изображения, созданного линзой, движутся по разным траекториям. Длина этих путей может существенно отличаться, что приводит к тому, что вспышки света от одного и того же источника возникают с разной задержкой во времени. Например, для первой гравитационной линзы, обнаруженной в 1979 году, временная задержка составила 1,1 года. Но для сверхновой AT 2016jka она может оказаться рекордной — более 20 лет. Об этом рассказывается в новой статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy.
Стивен Родни, сотрудник Университета Южной Каролины, в сотрудничестве с европейскими учеными, выполнил вычисления, касающиеся гравитационного воздействия MACSJ0138.0-2155 на расположенную за ним сверхновую. Результаты исследования демонстрируют, что четвертая вспышка гравитационной линзы ожидается примерно в 2037 году, когда свет от нее дойдет до Земли. А в 2042 году появится и пятое, наименее яркое пятно, которое, вероятно, будет неопределимым.
К настоящему моменту телескоп Хаббл прекратит свою работу, поэтому ученые дали сверхновой неофициальное имя SN Requiem. Изменение во времени между вспышками ее гравитационной линзы может служить значимым индикатором скорости расширения Вселенной. Задержка настолько велика, что ее точное определение позволит вычислить расстояние до удаленной галактики MRG-M0138, в которой произошла сверхновая, и скорость ее удаления.
Напомним, что скорость расширения Вселенной характеризуется постоянной Хаббла. Она устанавливает зависимость между удалением объекта и скоростью, с которой он удаляется. Однако величина этой константы до настоящего времени в точности не определено и, по разным оценкам, колеблется от 67 до 74 километров в секунду на мегапарсек дистанции. В зависимости от этого может заметно меняться и наш взгляд на Вселенную. Так, исходя из наиболее надежных значений постоянной Хаббла возраст нашего мира оценивают в 13,8 миллиарда лет. Однако, если константа ближе к 74, то Вселенная примерно на миллиард лет моложе.