Bagaimana dengan empat supernova dengan harga satu? Dengan menggunakan Hubble Space Telescope, Dr. Patrick Kelly dari University of California-Berkeley bersama dengan pasukan GLASS (Grism Lens Amplified Survey from Space) dan Hubble Frontier Fields,ditemui supernova jarak jauh terpampang menjadi empat salinan sendiri oleh graviti kuat sekumpulan galaksi latar depan. Digelar SN Refsdal, objek itu ditemui di gugus galaksi yang kayaMACS J1149.6 + 2223 lima bilion tahun cahaya dari Bumi di buruj Leo. Ini adalah supernova berlipat ganda pertama yang ditemui dan merupakan salah satu fatamorgana yang paling eksotik.
Lensa graviti tumbuh dari Einstein Teori relativitidi mana dia meramalkan objek besar akan membengkok dan melengkung kain ruang masa. Semakin besar objek, semakin teruk lenturannya. Kita dapat membayangkannya dengan membayangkan seorang anak berdiri di atas trampolin, berat badannya menekan lesung pipit ke kain. Gantikan anak dengan orang dewasa 200 paun dan permukaan trampolin kendur lebih banyak lagi.
Begitu juga, Matahari yang besar menghasilkan lesung dalam yang tidak kelihatan dalam ruang masa. Planet-planet ini merasakan ‘kelengkungan ruang’ ini dan secara harfiah bergolek ke arah Matahari. Hanya pergerakan sisi atau momentum sudut yang menghalang mereka daripada jatuh terus ke inferno solar.
Ruang melengkung yang dihasilkan oleh objek besar juga membengkokkan sinar cahaya. Einstein meramalkan bahawa cahaya dari bintang yang melintas di dekat Matahari atau objek besar lain akan mengikuti lanskap melengkung yang tidak kelihatan ini dan akan terpesong dari jalan yang lurus. Akibatnya, objek tersebut bertindak sebagai lensa, membongkok dan memfokuskan kembali cahaya dari sumber yang jauh ke dalam gambar yang lebih terang atau gambar berganda dan memutarbelitkan. Juga dikenali sebagai pesongan cahaya bintang, sekarang ini kita menyebutnya lensa graviti.
Simulasi jarak masa yang memutar di sekitar kelompok galaksi besar dari masa ke masa
Ternyata terdapat banyak lensa graviti di luar sana dalam bentuk kelompok galaksi besar-besaran. Mereka mengandungi bahan biasa serta sejumlah besar bahan gelap yang masih misteri yang merangkumi 96% bahan material di alam semesta. Kelompok galaksi kaya bertindak seperti teleskop - jisimnya yang sangat besar dan graviti yang kuat membesar dan memperhebatkan cahaya galaksi berbilion tahun cahaya di luar, menjadikan apa yang sebaliknya tidak akan dapat dilihat.
Mari kembali ke SN Refsdal, bernama Sjur Refsdal, ahli astrofizik Norway yang melakukan pekerjaan awal di bidang lensa graviti. Galaksi elips besar dalam kluster MACS J1149 “lensa” supernova yang jaraknya 9,4 miliar tahun cahaya dan galaksi lingkarannya dari latar belakang yang tidak jelas hingga menjadi pusat perhatian. Graviti elips yang kuat telah melakukan tugas yang baik dengan memutar-mutar masa-masa untuk menjadikan supernova dalam pandangan juga memutarbentuk bentuk galaksi inang dan membelah supernova menjadi empat gambar yang terpisah dan serupa terang. Untuk membuat simetri yang kemas, SN Refsdal mesti diselaraskan tepat di belakang pusat galaksi.
Senario di sini mempunyai kemiripan yang mencolok Salib Einstein, sebuah quasar lensa gravitasi, di mana cahaya sebuah quasar terpencil telah dipecah menjadi empat gambar yang disusun mengenai galaksi lensa latar depan. Imej quasar berkelip atau berubah dalam kecerahan dari masa ke masa sebagaimana adanya microlensed oleh laluan bintang-bintang individu di dalam galaksi. Setiap bintang bertindak sebagai lensa yang lebih kecil di dalam lensa utama.
Imej warna terperinci yang diambil oleh kumpulan GLASS dan Hubble Frontier Fields menunjukkan galaksi inang supernova juga digandakan berganda oleh graviti kelompok galaksi. Menurut mereka makalah baru-baru ini, Kelly dan pasukan masih berusaha untuk mendapatkan spektrum supernova untuk menentukan sama ada ia berpunca dari pembakaran dan letupan bintang kerdil putih (Jenis Ia) yang tidak terkawal atau keruntuhan dan pantulan bintang yang luar biasa yang kehabisan bahan bakar (Jenis II).
Cahaya waktu yang diperlukan untuk bergerak ke Bumi dari setiap gambar dengan lensa berbeza kerana masing-masing mengikuti jalan yang sedikit berbeza di sekitar pusat galaksi lensa. Beberapa jalan lebih pendek, beberapa lebih panjang. Dengan menetapkan masa variasi kecerahan antara gambar individu yang diharapkan pasukan dapat memberikan kekangan bukan hanya pada pengedaran bahan terang berbanding bahan gelap di galaksi lensa dan dalam kelompok tetapi menggunakan maklumat tersebut untuk menentukan kadar pengembangan alam semesta.
Anda boleh mendapatkan banyak dari fatamorgana kosmik!
