Це незручна правда астрономії, що ніхто не отримує особистих запрошень спостерігати за подихом зірки, яка вмирає. Помітити зірку в критичний момент її загибелі — справа щастя, що робить її рідкісною знахідкою. За допомогою зручно розташованого скупчення галактик міжнародна група дослідників виміряла спалах світла, випромінюваного віддаленою надновою зіркою, у три різні моменти. Ці дані дозволять їм перевірити теорії про те, що вмирає світло зірки може сказати нам про її розмір.
Сама зірка надто далека, щоб будь-який телескоп міг розгледіти її в деталях. Воно настільки далеке, що його світлу знадобилося приблизно 11,5 мільярдів років, щоб перетнути цей роззявний простір і досягти нашого порогу, заплутавшись серед яскравого сяйва незліченних інших зірок у його рідній галактиці. Однак ми можемо спостерігати зміни у світінні зірки, і вони розкривають деякі факти про те, як вона загинула. І жили. Десь тут і там безлад зоряного світла випадково пройшов у межах скупчення галактик Abell 370 – вузла з кількох сотень галактик приблизно на відстані 4 мільярдів світлових років від нас.
Наявність такої кількості галактик, розташованих близько одна до одної, неминуче створює велику ямку в космічному ландшафті, змушуючи світло зірки злегка згинатися, коли воно прослизає крізь неї. Ефект був чимось схожий на гігантський телескоп розміром з галактику, з подряпаною та зморшкуватою лінзою, деформованою нерівномірною силою тяжіння. Розмазане в конфігурацію, яку називають хрестом Ейнштейна, оригінальне світло було збільшено та скопійовано, створюючи дещо різні версії далекої галактики, як вона з’являлася в різні моменти часу.
Дослідники виявили кільце світла гравітаційної лінзи під час огляду зірок, зробленого космічним телескопом Хаббла ще у 2010 році. За допомогою деякого розумного моделювання команда перетворила світло на щось розумне, виявивши три з чотирьох точок хреста (четверта був надто слабким, щоб розрізнити).
Аналіз світла в кожному мазку виявив розбухаючий блиск зірки, що вибухає, десь усередині, у шаховому порядку протягом восьми днів. Одна показала світло лише через шість годин після першого спалаху. Загалом, три розмиття світла дають деталі наднової, яка повільно охолоджується протягом тижня, від палаючих 100 000 градусів Кельвіна до набагато холодніших 10 000 K. Що помирає зірки певного розміру не йдуть тихо в ніч. У них не вистачає атомного палива для розпалювання вогню, вони охолоджуються рівно настільки, щоб їхні ядра руйнувалися з люттю, яка призвела до матері всіх ядерних вибухів.
Дослідники повільно працюють над тим, щоб точно знати, коли зірка спалахне. Хоча оболонки газу та світла, що розширюються від вибухів наднових, неважко знайти, зловити зірку в момент смерті вимагає великої удачі. Тут астрономи не тільки мали характерний спалах вмираючої зірки в далекій-далекій галактиці, але й мали важливі подробиці про зміни її світла за короткий період.
Ця інформація допомагає підтвердити моделі того, як матеріал, що оточує зірки, взаємодіє зі спалахом випромінювання зсередини, нагріваючись миттєво, перш ніж знову швидко охолоджуватися, дозволяючи їм працювати у зворотному напрямку, щоб визначити початковий розмір зірки за тим, як вона охолоджується.
Ґрунтуючись на тому, що вони дізналися в цьому випадку, команда впевнена, що зірка, свідками якої вони були в моменти смерті, мала радіус у 530 разів більший, ніж наше власне Сонце. Дослідження не тільки підтверджує теоретичні моделі еволюції наднових зірок і зірок, які їх породжують, але також відкриває шлях до аналізу абсолютно нової популяції зірок раннього Всесвіту. І це настільки близько до запрошення на останні швидкоплинні моменти зірки, наскільки ми коли-небудь отримаємо. Джерело