A NASA, az ESA és a CSA által közösen üzemeltetett James Webb-űrtávcső egy friss felvétele egy hatalmas gravitációs lencsének köszönhetően egy szupernóva gazdagalaxisának egyszerre három különböző képét is tartalmazza. A gravitációslencse-hatás azt jelenti, hogy egy kellően nagy tömegű égitest annyira meggörbíti maga körül a téridőt, hogy az ott áthaladó fénysugarak megfigyelhető mértékben eltérülnek, a háttérégitestek képe eltorzul, esetleg megtöbbszöröződik, fényességük felerősödik – mintha csak egy hatalmas optikai lencsén át látnánk őket.

A felvételen egy hatalmas központi elliptikus galaxist ábrázol számos kisebb hasonló galaxissal körülvéve (fehér árnyalatokkal). Ezek alkotják a gravitációslencse-hatást létrehozó előtérhalmazt. A közöttük és körülöttük megfigyelhető vöröses árnyalatú képződmények mind háttérgalaxisok. Ezek közül számos képét ívessé torzította a gravitációs lencse, némelyik pedig több példányban is látható. Ezek egyike a jobb oldalon kinagyított három részlet egyazon galaxis három, időben is eltérő képével. A legkorábbi állapotot megörökítő képen még látható az AT 2022riv jelű Ia típusú szupernóva, ami a másik két példányban a felvétel készítésének idejére már elhalványult. Forrás: ESA/Webb/NASA/CSA/P. Kelly.

Ezen a felvételen a gravitációs lencsét az RX J2129 katalógusjelű, tőlünk mintegy 3,2 milliárd fényévre, az Aquarius csillagkép irányában található galaxishalmaz hozza létre. A három kinagyított részlet ugyanannak a háttérgalaxisnak a három gravitációs lencsézés által létrehozott képét mutatja, melyek egyikében egy szupernóva is megfigyelhető.

Ezt a szupernóvát a csillagászok a Hubble-űrtávcsővel fedezték fel a háromszorosan lencsézett galaxisban, és egyből gyanították, hogy egy rendkívül távoli Ia típusú eseménnyel van dolguk. Ezek a csillagrobbanások mind közel azonos, jól kiszámítható fényességűek, így azonos távolságból majdnem ugyanolyan fényesnek látszanak, ami a csillagászok számára különösen hasznos tulajdonságuk. Minthogy a Földtől távolabbi égitestek a távolság szerint egyre halványabbnak tűnnek, így az ismert fényességű égitestek látszólagos fényességét megmérve kiszámítható a távolságuk. Az ilyen égitesteket ezért „standard gyertyáknak” is nevezik a szakemberek, és ezek a kozmikus távolságmérés alapvető eszközei.

A gravitációs lencse torzításai miatt az ennek a szupernóvának otthont adó háttérgalaxis három képe három különböző helyen, három különböző fényességgel, és három különböző időeltolódással figyelhető meg. A lencséző galaxishalmaz egyenetlen tömegeloszlása miatt a szupernóva által kibocsátott fénysugarak különböző mértékben térülnek el, és különböző hosszú fényutat járnak be, így jön létre a három különböző kép. A szupernóva abban a képben látszik, amelyikhez a leghosszabb fényút tartozik. A közepes hosszú 320 nappal, a legrövidebb fényúttal rendelkező kép pedig 1000 nappal későbbi állapotot mutat. E két utóbbiban az AT 2022riv jelű szupernóva már elhalványult.

A felvételt a James Webb közeli infravörös hullámhossztartományban működő NIRCam (Near-InfraRed Camera) műszerével rögzítették. A megfigyelési program keretében az átmeneti jelenséget a NIRSpec nevű spektrográffal is észlelték. Ez lehetővé teszi a távoli Ia típusú szupernóva részletesebb összehasonlítását közeli azonos osztályú társaival. Ez fontos annak érdekében, hogy a csillagászok ellenőrizhessék, hogy vajon a távolságmérési módszereik valóban a várakozásoknak megfelelő pontossággal működnek-e.

Forrás: ESA