Astronomen zien voor het eerst een supernova via de lens van de zwaartekracht

Voor de eerste keer ooit, hebben astromen een beeld van een supernova opgevangen door de krachtigste lens in het heelal: zwaartekracht. Dankzij een effect dat gravitationele lenswerking heet, verstoren grote hemellichamen het licht van achterliggende lichtbronnen. Vanaf de Aarde gezien, lijken daardoor de objecten veel groter dan ze daadwerkelijk zijn.

Astronomen gebruiken de zwaartekrachtlenzen al jaren om verre hemellichamen te bestuderen. Maar toe nu hebben ze hiermee nog nooit eerder een exploderende ster opgevangen.

"De supernova lijkt 20 keer helderder dan hij in het echt is," zegt sterrenkundige Jens Hjorth.

Een ander effect van zwaartekrachtlenzen zijn de vier reflecties die in een kruispatroon verschijnen. Dit fenomeen heet het Einsteinkruis, omdat het wordt veroorzaakt door relativistische ruimtetijdvallen.

De details van de ontdekking worden uitgewerkt in een recent artikel in Science, maar voornamelijk hebben de wetenschappers gewoon veel geluk gehad. De foto's zijn namelijk zo spectaculair door twee verschillende lenseffecten.

"De enorme cluster van sterrenstelsels focust het licht van de supernova en produceert om zijn minst drie afzonderlijke beelden," aldus Hjorth. "Eén van deze beelden kruist toevallig ook nog met een groot, elliptisch zonnestelsel, waardoor een tweede lenseffect optreedt. Daardoor zien we de vier beelden in een Einsteinkruis.

Naast het nieuws van de closeups van een supernova die negen miljard lichtjaren van ons verwijderd is, heeft de ontdekking ook gevolgen voor onderzoek naar zwarte materie.

Hier wordt het echt duizelingwekkend. De astronomen verwachten dat het licht van de supernova op verschillende manieren door het cluster zal reizen. Dit betekent dat de projectie van de supernova op verschillende momenten op verschillende plaatsen in het cluster zal verschijnen. Door de eigenschappen van de verschillende verschijningen te bestuderen, kunnen de wetenschappers het web van donkere materie in het cluster in kaart brengen.

"Het is een perfect experiment. We hadden het niet beter kunnen ontwerpen," zegt astronoom Brad Tucker, co-auteur van het artikel in Science. "We kunnen enkele van de grootste vragen over de relativiteitstheorie van Einstein in één keer testen—we slaan zijn drie vliegen in één klap."

In nog geen eeuw nadat Einstein het concept van de lenswerking van zwaartekracht introduceerde, zijn astronomen er al in geslaagd om het te gebruiken om in te zoomen op het lichtspoor van een al lang dode ster. In de nabije toekomst kunnen we een hele hoop meer gegevens over deze verre explosie verwachten. Sowieso wint de sterrenkunde weer de prijs voor het meest desoriënterende nieuwsbericht.