Supernova SN 2025mkn toliko je udaljena da je astronomi bez pomoći gravitacijskog lećenja gotovo ne bi mogli proučavati. No između nje i Zemlje nalazi se masivna eliptična galaksija koja djeluje kao prirodna kozmička leća, pa je svjetlost te eksplozije pojačana najmanje stotinu puta, a moguće i do oko 250 puta.
Riječ je o supernovi tipa II na crvenom pomaku 1,371. Nova analiza pokazuje da ovaj slučaj nije važan samo zato što otkriva rijedak i iznimno udaljen događaj, nego i zato što bi mogao pomoći u preciznijem određivanju širenja svemira.
SN 2025mkn nastala je u završnoj fazi života masivne zvijezde koja je iscrpila nuklearno gorivo i potom se urušila pod vlastitom gravitacijom. Takve su supernove dobro poznate astronomima, ali ova se izdvaja iz jednoga jednostavnog razloga: iznimno je daleka.
Na crvenom pomaku 1,371 njezina svjetlost do Zemlje putuje oko 9 milijardi godina. Na takvoj udaljenosti obična zvjezdana eksplozija naprosto nije dovoljno sjajna da bi se mogla proučavati s većom preciznošću. Upravo zato ovo opažanje privlači toliku pozornost.
Između Zemlje i same supernove nalazi se eliptična galaksija udaljena oko 5 milijardi svjetlosnih godina. Zbog svoje velike mase ona zakrivljuje prostorvrijeme i savija svjetlost iz pozadinskog izvora, tako da ona do nas stiže pojačana. U ovom slučaju riječ je o povećanju sjaja od najmanje 100 puta, a moguće i znatno većem.
Autori takvu procjenu temelje i na usporedbi sa supernovom SN 2023ixf, jednom od najbolje proučenih obližnjih supernova posljednjih godina. Upravo ta usporedba sugerira da je pojačanje možda bliže vrijednosti od oko 250 puta nego samom donjem minimumu.
Trag koji je otkrio da galaksija u prvom planu nije pravi domaćin
Prvi trag stigao je iz sustava Zwicky Transient Facility pri kalifornijskom Opservatoriju Palomar, koji svake noći sustavno pretražuje nebo u potrazi za novim promjenama. Upravo ondje zabilježen je sjajan plavi prolazni izvor u neposrednoj blizini galaksije u prvom planu.
Već su rana spektroskopska opažanja pokazala da se ne radi o jednostavnom slučaju. U zabilježenoj svjetlosti pojavile su se apsorpcijske značajke na dva različita crvena pomaka.
Jedan skup linija pripadao je galaksiji u prvom planu, koja u ovom slučaju djeluje kao gravitacijska leća, dok je drugi, osjetno veći crveni pomak, upućivao na objekt mnogo dalje u pozadini.
To je značilo da galaksija koja se isprva činila domaćinom zapravo samo preusmjerava svjetlost daleko udaljene eksplozije. Naknadna opažanja teleskopom Keck na Havajima potvrdila su da je riječ o supernovi tipa II na crvenom pomaku 1,371.
Njezin rani spektar upućivao je na temperaturu od oko 27.000 stupnjeva, što pokazuje da je supernova zabilježena u vrlo ranoj fazi nakon urušavanja jezgre zvijezde.
Jedna točka pokazala se kao više slika istog događaja
Opservacije svemirskog teleskopa James Webb pokazala su da izvor koji se dotad doimao kao jedna sjajna točka zapravo ima znatno složeniju strukturu.
Najsjajniji izvor, označen kao slika A, nije jedna slika supernove, nego dvije gotovo spojene slike istog događaja. Razdvojene su za svega 0,07 lučnih sekundi i nalaze se uz područje u kojem gravitacijska leća postiže najjače pojačanje. U takvom rasporedu i vrlo malen pomak izvora može dovesti do naglog porasta sjaja.
Na suprotnoj strani leće vidi se i treća, osjetno slabija protuslika. Ona je približno 30 puta tamnija od sjajnoga para. Modeli lećenja upućuju i na moguću četvrtu sliku, a njezin se trag možda već nazire u spektroskopskim podacima teleskopa James Webb.
Jedan od zanimljivijih detalja ove analize jest redoslijed dolaska svjetlosti. Slabija protuslika, premda mnogo manje sjajna, stigla je do teleskopa prije jačih slika. No bila je preslaba da bi je raniji podaci sustava Zwicky Transient Facility mogli jasno izdvojiti.
Spektroskopski podaci pokazuju da je ta slabija slika zabilježena u kasnijoj fazi razvoja eksplozije nego sjajnije slike. To odgovara vremenskom odmaku od nekoliko tjedana između različitih putanja kojima je svjetlost prošla kroz gravitacijsku leću.
Upravo bi taj vremenski odmak mogao biti osobito vrijedan. U sljedećoj analizi istraživači će pokušati što preciznije izmjeriti to kašnjenje iz razlučenih spektara teleskopa James Webb. Ako u tome uspiju, ovaj bi sustav mogao ponuditi novo ograničenje za procjene brzine širenja svemira.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
