29
- August
2018
Posted By : admin
Kacamata segaris Pembesar Di Langit!

Selama bertahun-tahun, para astronom telah menyadari bahwa langit dipenuhi dengan segudang kaca pembesar yang dapat digunakan untuk mempelajari benda-benda langit yang sangat terpencil dan samar-samar yang bahkan nyaris tidak terlihat dengan teleskop yang paling besar dan paling canggih. Berbagai lensa pembesar ini di ruang angkasa disebut lensa gravitasi, dan mereka adalah prediksi dari Albert Einstein Teori Relativitas Umum (1915). Pelensaan gravitasi terjadi ketika massa objek latar depan warps, tikungan, dan mendistorsi cahaya bepergian keluar dari objek latar belakang yang lebih jauh – objek latar depan adalah lensa. Pada Maret 2015, astronom dari University of California, Berkeley mengumumkan bahwa ia telah menemukan salah satu dari jumlah ini lensa–sebuah galaksi besar yang berdiam di dalam gugus galaksi, di mana galaksi-galaksi penyusunnya secara gravitasi membungkuk dan membesar – telah menciptakan empat gambar terpisah dari supernova jauh. Ini yang disebut Einstein menyeberang akan memungkinkan para astronom untuk mempelajari ledakan bintang yang sangat terpencil, serta distribusi yang aneh materi gelap dalam lensing gugus galaksi.

"Pada dasarnya, kita bisa melihat supernova empat kali dan mengukur waktu tunda antara kedatangannya di gambar yang berbeda, semoga belajar sesuatu tentang supernova dan jenis bintang itu meledak dari, serta tentang lensa gravitasi. Itu akan rapi. "Komentar Dr. Patrick Kelly pada 5 Maret 2015 University of California, Berkeley Press Release. Dr Kelly adalah seorang sarjana postdoctoral Berkeley, yang menemukan supernova sambil melihat melalui gambar inframerah yang diperoleh pada 10 November 2014, oleh Teleskop Luar Angkasa Hubble (Hubble Space Telescope – HST).

Dr Kelly adalah anggota dari Grism Lens-Amplified Survey from Space (KACA) tim astronom. KACA, dipimpin oleh Dr. Tommaso Treu dari Universitas California, Los Angeles (UCLA), berkolaborasi dengan Frontier-SN tim, yang diselenggarakan oleh Dr. Steve Rodney dari Johns Hopkins University di Baltimore, Maryland, untuk mencari supernova jarak jauh. KACA adalah program besar siklus-21 dengan HST, yang menargetkan 10 kelompok galaksi masif, termasuk 6 Frontiers Fields.

"Ini penemuan yang luar biasa. Kami sudah mencari yang kuat lensed supernova selama 50 tahun, dan sekarang kami telah menemukan satu. Selain benar-benar keren, itu harus memberikan banyak informasi penting yang sangat penting, "kata Dr. Alex Filippenko kepada pers pada 5 Maret 2015. Dr. Filippenko adalah profesor astronomi di Berkeley, dan anggota tim Dr. Kelly. Kelly adalah penulis pertama makalah yang melaporkan supernova – diterbitkan dalam edisi khusus 6 Maret 2015 jurnal Ilmu, didedikasikan untuk menandai seratus abad Einstein Teori Relativitas Umum.

Satu keuntungan tambahan dari penemuan luar biasa ini adalah bahwa, ketika memperhitungkan sifat aneh dari lensa gravitasi, astronom sekarang dapat mengharapkan supernova encore kinerja dalam lima tahun ke depan. Ini karena cahaya dapat menempuh berbagai jalur melalui ruang – di sekitar dan melalui a lensa gravitasi– Berkendara di planet kita pada waktu yang berbeda. Simulasi superkomputer ini lensing cluster galaksi mengungkapkan bahwa para astronom melewatkan kesempatan untuk mengamati bintang yang meledak dan hancur 50 tahun yang lalu dan lagi 20 tahun lalu – tetapi gambar ledakan bintang mungkin akan diputar ulang lagi dalam beberapa tahun. Supernova adalah ledakan yang menandai "kematian" seorang bintang. Ketika sebuah bintang yang sangat berat akhirnya berhasil membakar suplai bahan bakar hidrogennya yang diperlukan di inti panasnya yang mendidih, ia meletus sendiri ke dalam kehancuran ledakan supernova yang berapi-api, mengamuk, dan cemerlang.

"Semakin panjang lintasan, atau semakin kuat medan gravitasi yang dilewati cahaya, semakin besar waktu tunda," jelas Dr. Filippenko pada 5 Maret 2015. Siaran Pers Berkeley.

Supernova jauh, dijuluki SN Refsdal oleh Dr Kelly, Dr. Filippenko, dan tim mereka, dinamai untuk menghormati Sjur Refsdal (1935-2009), astrofisikawan Norwegia yang memelopori lensa gravitasi studi. SN Refsdal terletak kira-kira 9,3 miliar tahun cahaya dari Bumi – di ujung alam semesta yang terlihat. Alam Semesta yang terlihat adalah wilayah yang relatif kecil dari seluruh alam semesta yang dapat kita amati. Sebagian besar Cosmos yang sangat luar biasa jauh, jauh di luar jangkauan visibilitas kami karena cahaya yang mengalir keluar dari benda-benda bercahaya di daerah-daerah yang sangat terpencil belum memiliki waktu untuk mencapai planet kita sejak kelahiran Big Bang of the Universe sekitar 13,8 miliar tahun lalu. Itu lensing galaksi agak lebih dekat, dan sekitar 5 miliar tahun cahaya dari Bumi.

Relativitas Umum Dan Pembesaran Gravitasi

Syarat lensa gravitasi mengacu pada jalur yang dilalui cahaya ketika telah dibelokkan. Ini terjadi ketika massa suatu objek di warps latar depan dan mendistorsi cahaya yang mengalir keluar dari objek yang lebih jauh yang terletak di latar belakang. Cahaya tidak perlu cahaya tampak secara eksklusif – itu bisa berupa bentuk radiasi apa pun. Sebagai hasil dari lensing, balok-balok cahaya yang biasanya tidak dapat dideteksi dibengkokkan sedemikian rupa sehingga jalur mereka bergerak menuju pengamat. Demikian juga, cahaya juga bisa ditekuk sehingga perjalanan balok jauh dari pengamat. Ada berbagai bentuk lensa gravitasi: lensa yang kuat, lensa lemah, dan microlenses. Perbedaan antara ketiga bentuk yang berbeda ini lensa gravitasi tergantung pada posisi objek latar belakang yang memancarkan cahaya, latar depan lensa yang membelokkan cahaya, dan posisi pengamat – serta massa dan bentuk latar depan lensa gravitasi. Objek latar depan menentukan seberapa banyak cahaya dari objek latar belakang akan melengkung dan di mana cahaya ini akan melakukan perjalanan.

Alam semesta yang kita amati saat ini diledakkan dengan api ganas miliaran pada miliaran bintang cemerlang yang menari di sekitar lebih dari 100 miliar galaksi yang menghuni wilayah yang relatif kecil yang dapat kita amati. Kami tidak dapat mengamati objek apa pun yang mungkin (atau mungkin tidak) ada di luar horison–atau tepi – dari Alam Semesta yang terlihat karena cahaya dari objek-objek jauh yang tak terbayangkan itu tidak memiliki cukup waktu untuk menjangkau kita karena perluasan alam semesta. Kecepatan cahaya, batas kecepatan universal, telah membuat mustahil bagi kita untuk melihat melampaui kosmologis horison. Ketika kita melihat jauh ke dalam Ruang, kita melihat ke belakang ke dalam Waktu, karena semakin jauh sebuah objek bercahaya berada di angkasa, semakin lama waktu yang dibutuhkan oleh cahayanya untuk mencapai kita.

Tidak ada sinyal yang dikenal di alam semesta dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya dalam ruang hampa, dan cahaya dari benda-benda langit terpencil dapat melakukan perjalanan ke kita tidak lebih cepat dari batas kecepatan universal ini akan memungkinkan. Waktu adalah dimensi keempat. Tiga dimensi ruang dari dunia kita yang akrab adalah bolak-balik, sisi-ke-sisi, dan naik-turun. Tidak mungkin untuk menemukan objek di Ruang tanpa juga menempatkannya dalam Waktu. Oleh karena itu, istilahnya Ruang waktu.

Tepat setelah kelahiran Big Bang Alam Semesta yang begitu banyak miliaran tahun lalu, ada sebuah era misterius dan suram tanpa cahaya. Alam Semesta adalah bagian dari kegelapan yang luar biasa dan tanpa sifat. Era yang sangat kuno ini disebut Zaman Kegelapan Kosmik, dan itu menjadi akhir yang dramatis ketika generasi pertama bintang-bintang yang cemerlang dan cemerlang dilahirkan untuk memberikan cahaya mereka ke dalam domain universal bayangan abadi ini. Galaksi pertama adalah awan gelap dan gelap dari gas murni, menyatu di dalam hati halos hal gelap, dan mereka mengembara di kumpulan pertama bintang-bintang bayi besar, bergolak, dan mencolok dengan pelukan gravitasi kuat mereka. Itu materi gelap adalah bahan misterius, membingungkan. Ini mungkin terdiri dari beberapa partikel non-atomik eksotis yang tidak teridentifikasi yang tidak berinteraksi dengan cahaya, dan karena itu transparan dan tidak terlihat. Itu materi gelap jauh lebih berlimpah daripada materi atom "biasa" yang sangat keliru yang membentuk dunia kita yang sudah dikenal, dan yang bisa kita lihat. Materi atom "biasa" adalah benda-benda dari bintang, planet, bulan, dan manusia, dan itu menjelaskan secara harfiah semua elemen di dalam familiarnya. Tabel periodik.

The Cosmos adalah sup aneh dari plasma yang mendidih panas selama sekitar tiga ratus ribu tahun setelah kelahirannya. Akhirnya, proton (yang bersama dengan neutron membentuk inti atom) dan elektron (yang mengelilingi inti atom di awan) bergabung bersama untuk menciptakan hidrogen, yang merupakan unsur atom paling ringan dan paling melimpah di Cosmos. Sekitar 700 juta tahun setelah pembentukan bintang dan galaksi bayi pertama yang cemerlang, Semesta secara misterius reionized. Ini berarti bahwa sesuatu atom robek terpisah, sehingga mengubah hidrogen kembali menjadi proton dan elektron konstituennya.

Para ilmuwan tahu sangat sedikit tentang era aneh dan misterius ketika galaksi pertama terbentuk. Namun, alam memberikan hadiah yang berguna dalam bentuk lensa gravitasi.

Teori pertama Einstein tentang Relativitas, yang Teori Relativitas Khusus (1905), menggambarkan Ruangwaktu yang sering dibandingkan dengan kanvas seorang seniman. Sang seniman melukis garis dan titik pada kanvas ini yang mewakili panggung tempat drama dimainkan – bukan drama itu sendiri. Prestasi besar menyatukan panggung dengan drama datang sepuluh tahun kemudian dengan kaum revolusioner Teori Relativitas Umum–di mana ruang menjadi bintang dalam drama universal. Ruang memberi tahu massa cara bergerak, dan massa memberi tahu Ruang bagaimana melengkung. Ruangwaktu fleksibel – seperti trampolin di mana seorang anak melempar bola yang berat. Bola mewakili massa yang berat, seperti bintang. Ini menciptakan lesung pipi di kain trampolin yang melar. Jika anak itu kemudian melemparkan segenggam kelereng ke trampolin, mereka akan melakukan perjalanan melengkung di sekitar "bintang" – seolah-olah mereka adalah planet yang mengelilingi bintang induk nyata. Jika bola bowling dihapus, kelereng mengambil jalur lurus. Kelereng, atau "planet", melakukan perjalanan sesuai dengan "lebih besar" bintang yang lebih besar dari kain trampolin yang melar, yang mewakili Spacetime.

Kacamata segaris Pembesar Di Langit

Oleh karena itu, Teori Relativitas Umum memprediksi bahwa konsentrasi massa yang padat di Cosmos akan membelokkan cahaya seperti lensa, memperbesar benda-benda langit yang bersembunyi di balik massa ketika diamati dari planet kita. Yang paling pertama lensa gravitasi diamati pada tahun 1979, dan hari ini lensing memberikan pandangan baru dan menakjubkan dari Cosmos yang sangat samar segera setelah kelahiran misteriusnya.

"Ini lensa gravitasi seperti kaca pembesar alami. Ini seperti memiliki teleskop yang jauh lebih besar. Kita bisa mendapatkan perbesaran hingga 100 kali dengan melihat melalui gugus galaksi ini, "Dr. Kelly menjelaskan pada 5 Maret 2015 Siaran Pers Berkeley.

Ketika jalan yang diambil cahaya jauh dari massa, atau jika massa tidak terlalu besar, lensa lemah terjadi – hanya sedikit mendistorsi objek latar belakang. Namun, ketika objek latar belakang terletak tepat di belakang massa, lensa yang kuat dapat terjadi – mengoleskan objek yang diperluas (seperti galaksi) ke dalam Cincin Einstein melingkari lensing galaksi atau gugusan galaksi. Namun, lensa yang kuat objek seperti titik, kecil sering menghasilkan beberapa gambar – an Einstein menyeberang– Mencari di sekitar lensa.

"Kami telah melihat banyak jarak quasar muncul sebagai Einstein menyeberang, tetapi ini adalah pertama kalinya supernova telah diamati dengan cara ini. Benda yang berumur pendek ini ditemukan hanya karena … Kelly sangat hati-hati memeriksa HST data dan perhatikan pola yang aneh. Keberuntungan datang kepada mereka yang siap menerimanya, "komentar Dr. Filippenko kepada pers pada tanggal 5 Maret 2015.

Galaksi bertanggung jawab untuk menghasilkan beberapa gambar yang menyusun Einstein cross–sebagai akibat dari memecah cahaya yang memancar dari supernova – adalah anggota dari sekelompok galaksi besar yang dijuluki MACS J1149.6 + 2223, yang telah dikenal selama lebih dari satu dekade.

Pada tahun 2009, para astronom melaporkan bahwa kelompok itu menciptakan citra galaksi spiral terbesar yang pernah diamati melalui a lensa gravitasi. Supernova baru ini terletak di salah satu lengan spiral galaksi, yang juga muncul dalam beberapa gambar di sekitar latar depan lensing gugus. Supernova, bagaimanapun, dibagi menjadi empat gambar oleh galaksi elips merah dalam gugus.

"Kami mendapatkan lensa yang kuat oleh galaksi merah, tetapi galaksi itu adalah bagian dari sekelompok galaksi, yang memperbesarnya lebih besar. Jadi kita memiliki dua kali lipat lensing sistem, "kata Dr. Kelly pada 5 Maret 2015 Siaran Pers Berkeley.

Itu lensed supernova ditemukan oleh Dr. Kelly pada 10 November 2014, ketika dia sedang mencari ledakan supernova yang jauh dan menarik. Dr Kelly dan timnya mempelajari gambar-gambar awal yang berasal dari HST dan melihat ledakan bintang sedini 3 November 2014 – meskipun sangat redup. Sejauh ini, HST telah berhasil mendapatkan beberapa lusin gambar supernova dengan menggunakan nya Kamera Bidang Lebar 3 Kamera Inframerah sebagai bagian dari Survei Grism. Menggunakan HST, para astronom berencana untuk mendapatkan gambar dan spektrum yang lebih berharga saat teleskop berfokus pada enam bulan berikutnya di bagian langit itu.

Dr Kelly berharap bahwa dengan mengukur waktu penundaan antara fase supernova dalam empat gambar, dia dan timnya akan dapat membatasi distribusi massa latar depan, serta perluasan dan geometri Alam Semesta. Jika spektrum ledakan bintang menunjukkan bahwa itu adalah a Tipe Ia supernova, yang terkenal memiliki kecerahan yang relatif standar (lilin standar), maka dimungkinkan untuk menempatkan batas yang lebih kuat baik pada distribusi materi dan parameter kosmologis.

Dr. Kelly mencatat dalam 5 Maret 2015 Siaran Pers Berkeley bahwa "Dengan keberuntungan, kami telah mampu mengikutinya dengan sangat erat di keempat gambar, mendapatkan data setiap dua hingga tiga hari."

Leave a Reply