Астрономы впервые увидели гравитационно линзированную сверхмощную сверхновую

Астрономы обнаружили первую известную гравитационно линзированную вспышку сверхмощной сверхновой в далекой галактике. В роли линзы для SN 2025wny выступила пара более близких к нам галактик, которая породила четыре отдельных изображения вспышки. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Гравитационное линзирование описывается в рамках Общей теории относительности Эйнштейна и связано с отклонением от прямой траекторий фотонов от источника излучения из-за влияния гравитации массивного объекта, такого как галактики или скопления галактик, расположенного между ним и земным наблюдателем и выступающего в роли линзы. Это позволяет исследовать крайне далекие галактики и квазары, чьи изображения могут обладать увеличенной яркостью, и даже отдельные звезды в них, что важно для понимания процессов, шедших в молодой Вселенной.

Большой интерес для ученых среди гравитационно линзированных источников излучения представляют вспышки сверхновых, которые позволяют узнать больше о свойствах звезд, существовавших в далеком прошлом во Вселенной, оценивать распределение массы в галактиках и проводить измерения постоянной Хаббла. Если изображений сверхновой из-за линзирования возникает несколько, то можно даже предсказывать появление новых изображений, тем самым уточняя текущие теории.

Группа астрономов во главе с Джоэлом Йоханссоном (Joel Johansson) из Стокгольмского университета сообщила об обнаружении первой известной гравитационно линзированной вспышки сверхмощной сверхновой SN 2025wny. Первоначально вспышку заметила наземная система ZTF 29 августа 2025 года, затем за ней следил ряд наземных телескопов, проводя как фотометрические, так и спектроскопические наблюдения.

SN 2025wny относится к первому типу сверхмощных сверхновых, которые возникают при гибели массивных звезд с обедненными водородом оболочками. Вспышка возникла в маломассивной галактике, активно образующей звезды, с малой запыленностью и плотностью нейтрального газа, на красном смещении 2,01. В роли линзы выступила пара галактик на красном смещении 0,3754, которые породили четыре разные по яркости изображения сверхновой. Для самого яркого из них фактор  увеличения за счет линзирования составил 20-50.

SN 2025wny выглядит очень интересной целью для будущих наблюдений. Предполагается, что в дальнейшем можно будет обнаруживать еще больше подобных вспышек за счет новых телескопов, а сами сверхмощные сверхновые пригодны не только для космологических исследований, но и как зонды для изучения эволюции отдельных галактик.

Наблюдать эффект задержки прихода излучения из-за гравитационного линзирования можно не только на сверхновых, но и на квазарах, если те демонстрируют переменную по времени яркость.