Supernove in gravitacijske leče
Gravitacijske leče, kot so galaksije in kopice galaksij, lahko povečajo tok galaksij v ozadju. Te galaksije z velikim rdečim premikom lahko gostijo supernove, ki so sicer prešibke, da bi jih lahko zaznali trenutni teleskopi, a jih je prav zaradi povečanja preko lečenja mogoče opazovati. V ustreznih okoliščinah imajo lahko galaksije v ozadju zaradi močnega lečenja tudi več slik. Posebno zanimivo je odkrivanje supernov tipa Ia preko lečenja zaradi njihove standardne svetlosti. Te vrste supernov lahko pomagajo izboljšati modele lečenja in, če opazimo več slik, neodvisno izmeriti Hubblovo konstanto.
Jate galaksij uporabljamo kot gravitacijske teleskope za iskanje lečenih supernov pri velikem rdečem premiku. Zelo obsežni programi Hubblovega vesoljskega teleskopa (HST) z več kot tisoč orbitami so usmerjeno opazovali jate galaksij, da bi izboljšali modele lečevanja kopic in iskali supernove. Zanimivo je, da so privedli do odkritja prve supernove z mnogoterimi slikami (imenovane “supernova Refsdal”), ki leži za kopico galaksij. V preteklosti smo izvajali zemeljske, bližnje infrardeče in optične iskalne akcije proti masivnim kopicam A1689 in A370, ki sodita med najmočnejše znane gravitacijske teleskope. Najbolj opazno je odkritje ene najbolj oddaljenih supernov s kolapsom jedra, kar jih je bilo kdaj opaženih, pri rdečem pomiku z=1.703 s faktorjem povečave leče 4.3±0.3. Poleg tega je bilo zaradi moči lečenja te kopice mogoče oceniti volumetrične stopnje kolapsa supernove v jedru in jih primerjati z napovedmi iz zgodovine nastajanja kozmičnih zvezd, glej študijo A1689 in študijo A370. Predstavili smo tudi povečave in časovne zakasnitve za večkrat posnete galaksije za jatami galaksij Hubble Frontier Fields (HFF) z uporabo nedavno objavljenih modelov leč. Preberi več.
Povečanje preko lečenja galaksij omogoča tudi podrobne študije lastnosti supernov pri velikem rdečem pomiku, ki sicer ne bi bile mogoče. Spektroskopska opazovanja supernov z velikim rdečim premikom v lečah Ia so še posebej zanimiva, saj jih je mogoče uporabiti za testiranje razvoja narave standardnih sveč teh objektov. Če pa se odkrijejo sistematične lastnosti, ki so odvisne od rdečega premika, bi lahko izpodbijali njihovo uporabnost za prihodnje raziskave. V preteklosti smo raziskali, ali lastnosti močno lečene in zelo oddaljene supernove Ia PS1-10afx pri z = 1.4 odstopajo od dobro raziskanih bližnjih in vmesnih populacij normalnih supernov Ia. V PS1-10afx nismo našli znakov spektralne evolucije. Preberi več.
V nadaljevanju smo ocenili pričakovanja glede odkritja supernove, ki eksplodira v galaksijah z več slikami za A1689 in kopicami HFF za prihodnja opazovanja: z uporabo vesoljskega teleskopa James Webb ( James Webb Space Telescope) in observatorija Vera Rubin (Vera Rubin Observatory). Poleg tega želimo oceniti pričakovanja za lečenje supernov preko kopic z upoštevanjem vseh vidnih kopic na nebu. Posebej zanimiv za ta znanstveni primer je prihajajoči vesoljski teleskop Nancy Roman (Nancy Roman Space Telescope) s svojimi filtri, ki segajo vse do infrardečega spektra.