Jau labu laiku tālu galaktikā, tālu prom... eksplodēja masīva zvaigzne. Šī kataklizma izveidoja objektu, ko sauc par supernovu (līdzīgu tam, ko mēs saucam par Krabju miglāju). Laikā, kad šī senā zvaigzne nomira, pašas galaktika, Piena ceļš, tikai sāka veidoties. Saule vēl pat neeksistēja. Arī planētas nedarīja. Mūsu Saules sistēmas dzimšana nākotnē notiks vēl vairāk nekā piecus miljardus gadu.
Gaismas atbalsis un gravitācijas ietekmes
Gaismas no tik senā sprādziena izplatījās visā kosmosā, nesot informāciju par zvaigzni un tās katastrofālo nāvi. Tagad, apmēram 9 miljardus gadu vēlāk, astronomiem ir ievērojams notikuma skats. Tas parādās četros supernovas attēlos, ko izveidojis gravitācijas lēca, ko izveidojis galaktiku klasteris. Pats klasteris sastāv no milzu priekšplāna eliptiskas galaktikas, kas savākta kopā ar citām galaktikām. Visi no tiem ir iestrādāti tumšās matērijas gabalā. Galaktiku kombinētā gravitācijas vilkme plus tumšās vielas gravitācija izkropļo gaismu no attālākiem objektiem, kad tā iet cauri. Tas faktiski nedaudz izmaina gaismas pārvietošanās virzienu un smērē "attēlu", ko mēs iegūstam no šiem tālu objektiem.
Šajā gadījumā gaisma no supernovas cauri klasterim devās pa četriem dažādiem ceļiem. Iegūtie attēli, ko mēs šeit redzam no Zemes, veido krusta formas modeli, ko sauc par Einšteina krustu (nosaukts pēc fiziķis Alberts Einšteins). Ainu tēloja Habla kosmiskais teleskops. Katra attēla gaisma teleskopā nonāca nedaudz atšķirīgā laikā - dienu vai nedēļu laikā viens no otra. Tas skaidri norāda, ka katrs attēls ir atšķirīga ceļa rezultāts, kuru gaisma veica caur galaktiku kopu un tās tumšās matērijas apvalku. Astronomi pēta šo gaismu, lai uzzinātu vairāk par tālās supernovas darbību un tās galaktikas īpašībām, kurā tā pastāvēja.
Kā tas darbojas?
Gaisma, kas plūst no supernovas, un tai nepieciešamie ceļi ir analogi vairākiem vilcieniem atstājiet staciju vienlaicīgi, visi brauc ar vienādu ātrumu un brauc vienā un tajā pašā finālā galapunkts. Tomēr iedomājieties, ka katrs vilciens iet atšķirīgā maršrutā, un attālums katram nav vienāds. Daži vilcieni pārvietojas pa kalniem. Citi iet pa ielejām, un vēl citi dodas apkārt kalniem. Tā kā vilcieni dažādos ceļa posmos pārvietojas atšķirīgā sliežu ceļa garumā, tie vienlaikus nenonāk galamērķī. Tāpat supernovas attēli neparādās vienlaikus, jo daļa gaismas aizkavējas pārvietojoties pa līkumiem, ko rada blīvas tumšās vielas gravitācija starpposmā esošajā galaktikā klasteris.
Laiks, kas aizkavējas starp katra attēla gaismas ienākšanu, astronomiem kaut ko pasaka par tumšās vielas izvietojumu ap galaktikas klasterī. Tātad savā ziņā supernovas gaisma darbojas kā svece tumsā. Tas palīdz astronomiem kartēt tumšās vielas daudzumu un izplatību galaktiku klasterī. Pati klasteris atrodas apmēram 5 miljardus gaismas gadu attālumā no mums, un supernova ir vēl 4 miljardi gaismas gadu tālāk. Izpētot aizkavēšanos starp periodiem, kad dažādi attēli sasniedz Zemi, astronomi var iegūt norādes par to, kāda veida deformētā kosmosa reljefā supernovas gaismai bija jāiet cauri. Vai tas ir neveikls? Cik neveikls? Cik tur ir?
Atbildes uz šiem jautājumiem vēl nav gatavas. Jo īpaši nākamo gadu laikā supernovas attēlu izskats varētu mainīties. Tas ir tāpēc, ka gaisma no supernovas turpina plūst pa kopu un saskarties ar citām tumšās vielas mākoņa daļām, kas ieskauj galaktikas.
Papildus Habla kosmiskais teleskops novērojumus par šo unikālo objektīvu supernovu, astronomi izmantoja arī W.M. Pieskarieties teleskopam Havaju salās, lai veiktu papildu supernovas saimnieka galaktikas attāluma novērojumus un mērījumus. Šī informācija sniegs papildu norādes par apstākļiem galaktikā, kāda tā bija agrīnajā Visumā.