초신성 앙코르: 먼 은하계의 두 번째 렌즈 초신성

2023년 11월, NASA의 제임스 웹 우주 망원경은 MACS J0138.0-2155라는 이름의 거대한 은하단을 관찰했습니다. 알베르트 아인슈타인이 처음 예측한 중력 렌즈 효과를 통해 MRG-M0138이라는 이름의 먼 은하가 중간 은하단의 강력한 중력에 의해 뒤틀린 것처럼 보입니다. 먼 은하를 휘게 하고 확대하는 것 외에도 MACS J0138에 의한 중력 렌즈 효과는 MRG-M0138의 다섯 가지 다른 이미지를 생성합니다.

2019년에 천문학자들은 2016년에 촬영된 NASA의 허블 우주 망원경의 이미지에서 볼 수 있듯이 MRG-M0138 내에서 별 폭발, 즉 초신성이 발생했다는 놀라운 발견을 발표했습니다. 다른 천문학자 그룹이 2023 Webb 이미지를 조사했을 때 그들은 놀랐습니다. 7년 후 같은 은하계에 두 번째 초신성이 있다는 사실을 발견했습니다. Justin Pierel(우주망원경과학연구소 NASA 아인슈타인 연구원)과 Andrew Newman(카네기 과학연구소 천문대 소속 천문학자)은 중력 렌즈를 장착한 두 개의 초신성이 같은 은하에서 발견된 이번 최초의 사건에 대해 더 자세히 알려줍니다.

“중력 렌즈 뒤에서 초신성이 폭발하면 그 빛은 여러 다른 경로를 통해 지구에 도달합니다. 우리는 이러한 경로를 동시에 한 역을 출발하여 모두 같은 속도로 같은 위치로 이동하는 여러 열차와 비교할 수 있습니다. 각각 기차는 다른 경로를 이용하며 여행 길이와 지형의 차이로 인해 기차가 목적지에 동시에 도착하지 않습니다. 마찬가지로 중력 렌즈를 이용한 초신성 이미지는 며칠, 몇 주, 심지어 몇 년에 걸쳐 천문학자들에게 나타납니다. 초신성 이미지가 나타나는 시간의 차이를 통해 오늘날 우주론의 주요 과제인 허블 상수로 알려진 우주 팽창률의 역사를 측정할 수 있습니다. : 지금까지 발견된 것은 12개 미만입니다.

“이 작은 클럽 내에서 레퀴엠(Requiem)이라는 이름의 MRG-M0138의 2016년 초신성은 여러 가지 이유로 두드러졌습니다. 첫째, 그것은 100억 광년 떨어져 있었습니다. 둘째, 초신성은 다음과 같은 유형(Ia)으로 사용되었을 가능성이 높습니다. 우주 거리를 측정하기 위한 ‘표준 촛불’ 셋째, 모델은 초신성 이미지 중 하나가 성단의 극한 중력을 통과하는 경로로 인해 너무 지연되어 2030년대 중반까지 우리에게 나타나지 않을 것이라고 예측했습니다. 2019년까지 발견되지 않았는데, 그것은 시야에서 사라진 지 오래되었기 때문에 당시에는 허블 상수를 측정할 만큼 충분한 데이터를 수집하는 것이 불가능했습니다.

“이제 우리는 초신성 앙코르(Supernova Encore)라고 부르는 레퀴엠과 같은 은하계 내에서 두 번째 중력 렌즈 초신성을 발견했습니다. 앙코르는 우연히 발견되었으며 현재 우리는 시간이 중요한 감독의 재량 프로그램을 통해 진행 중인 초신성을 적극적으로 추적하고 있습니다. 이러한 Webb 이미지 사용 , 우리는 이 다중 이미지 초신성을 기반으로 허블 상수를 측정하고 확인할 것입니다. 앙코르는 표준 촛불 또는 유형 Ia 초신성으로 확인되어 앙코르와 레퀴엠은 지금까지 발견된 표준 촛불 초신성 ‘형제’의 가장 먼 쌍이 됩니다.

“초신성은 일반적으로 예측할 수 없지만 이 경우 우리는 레퀴엠과 앙코르의 최종 모습을 언제 어디서 볼 수 있는지 알고 있습니다. 2035년경의 적외선 관측은 그들의 마지막 만세를 포착하고 허블 상수에 대한 새롭고 정확한 측정값을 제공할 것입니다.”

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2023/12/231221162219.htm