miniatura|309x309px|La llum reflectida que segueix la trajectòria B arriba poc després del flaix directe que segueix la trajectòria A però abans de la llum que segueix la trajectòria C. B i C tenen la mateixa distància aparent de l'estrella tal com es veu des de la Terra Un ressò de llum és un fenomen físic causat per la llum reflectida en superfícies distants de la font, i que arriba a l'observador amb un retard relatiu a aquesta distància. El fenomen és anàleg a un ressò de so, però a causa de la velocitat molt més ràpida de la llum, es manifesta principalment només a distàncies astronòmiques.

Per exemple, es produeix un ressò de llum quan un flaix sobtat d'una nova es reflecteix en un núvol de pols còsmica i arriba a l'espectador després d'una durada més llarga que la que hauria trigat amb un camí directe. A causa de les seves geometries, els ressòs de llum poden produir la il·lusió de moviment superlumínic.

Explicació miniatura|La distància recorreguda d'un focus a un altre, passant per algun punt de l'el·lipse, és la mateixa independentment del punt seleccionat. Els ecos de llum es produeixen quan el flaix inicial d'un objecte que s'il·lumina ràpidament, com ara una nova, es reflecteix en la pols interestel·lar que hi ha entremig, que pot estar o no a la proximitat immediata de la font de llum. La llum del flaix inicial arriba primer a l'observador, mentre que la llum reflectida per la pols o altres objectes entre la font i l'observador comença a arribar poc després. Com que aquesta llum només ha viatjat cap endavant i s'ha allunyat de l'estrella, produeix la il·lusió d'un eco que s'expandeix més ràpid que la velocitat de la llum. link=|miniatura|250x250px| La llum directa d'una explosió estel·lar (punt blanc) arriba a l'observador (camí 0) seguida de la llum reflectida per partícules en paraboloides progressivament més amples ( – ): el disc observat aparentment s'expandeix inicialment més ràpid que la llum, però la il·lusió es deu a la llum reflectida per diferents partícules no relacionades [ (ANIMACIÓ)] A la primera il·lustració anterior, la llum que segueix el camí A s'emet des de la font original i arriba primer a l'observador. La llum que segueix el camí B es reflecteix en una part del núvol de gas en un punt entre la font i l'observador, i la llum que segueix el camí C es reflecteix en una part del núvol de gas perpendicular al camí directe. Tot i que la llum que segueix els camins B i C sembla provenir del mateix punt del cel fins a l'observador, B en realitat és significativament més a prop. Com a resultat, l'eco de l'esdeveniment en un núvol (esfèric) distribuït uniformement, per exemple, semblarà a l'observador que s'expandeix a una velocitat que s'acosta o és més ràpida que la velocitat de la llum, perquè l'observador pot assumir que la llum de B és en realitat la llum de C.

Tots els raigs de llum reflectits que s'originen en el flaix i arriben a la Terra junts hauran recorregut la mateixa distància. Quan els raigs de llum es reflecteixen, els possibles camins entre la font i la Terra que arriben al mateix temps corresponen a reflexions en un el·lipsoide, amb l'origen del flaix i la Terra com a dos focus (vegeu l'animació de la dreta). Aquest el·lipsoide s'expandeix naturalment amb el temps.

Exemples V838 Monocerotis miniatura|Imatges que mostren l'expansió de l'eco de llum de V838 Monocerotis Crèdit: NASA / ESA L'estrella variable V838 Monocerotis va experimentar una explosió significativa el 2002, tal com va observar el telescopi espacial Hubble L'explosió va resultar sorprenent per als observadors quan l'objecte va semblar expandir-se a una velocitat que superava amb escreix la velocitat de la llum a mesura que creixia des d'una mida visual aparent de 4 a 7 anys llum en qüestió de mesos.

Supernoves Mitjançant ecos de llum, de vegades és possible veure els reflexos febles de supernoves històriques. Els astrònoms calculen l'el·lipsoide que té la Terra i un romanent de supernova als seus punts focals per localitzar núvols de pols i gas al seu límit. La identificació es pot fer mitjançant comparacions laborioses de fotos preses amb mesos o anys de diferència, i detectant canvis en la llum que s'ondula a través del medi interestel·lar Analitzant els espectres de la llum reflectida, els astrònoms poden discernir signatures químiques de supernoves la llum de les quals va arribar a la Terra molt abans de la invenció del telescopi i comparar l'explosió amb les seves restes, que poden tenir segles o mil·lennis. El primer cas registrat d'un eco d'aquest tipus va ser el 1936, però no es va estudiar en detall.

Un exemple és la supernova SN 1987A, la supernova més propera dels temps moderns. Els seus ecos de llum han ajudat a cartografiar la morfologia de la rodalia immediata, així com a caracteritzar els núvols de pols que es troben més lluny però a prop de la línia de visió de la Terra.

Un altre exemple és la supernova SN 1572 observada a la Terra el 1572, on el 2008 es van veure febles ressons de llum sobre la pols de la part nord de la Via Làctia.

Els ecos de llum també s'han utilitzat per estudiar la supernova que va produir el romanent de la supernova Cassiopea A. La llum de Cassiopea A hauria estat visible a la Terra al voltant de 1660, però va passar desapercebuda, probablement perquè la pols enfosquia la vista directa. Les reflexions des de diferents direccions permeten als astrònoms determinar si una supernova era asimètrica i brillava més intensament en algunes direccions que en altres. S'ha sospitat que la progenitora de Cassiopea A és asimètrica, i l'observació dels ecos de llum de Cassiopea A va permetre la primera detecció d'asimetria de supernova el 2010.

Cefeides miniatura|Els ecos de llum de RS Puppis es propaguen a través de la seva nebulosa de reflexió. Es van utilitzar ecos de llum per determinar la distància a la variable cefeida RS Puppis amb una precisió de l'1%. Pierre Kervella, de l'Observatori Europeu Austral, va descriure aquesta mesura com fins ara "la distància més precisa a una cefeida".

Nova Persei 1901 El 1939, l'astrònom francès Paul Couderc va publicar un estudi titulat "Les Auréoles Lumineuses des Novae" (Halos lluminosos de les Novae). Dins d'aquest estudi, Couderc va publicar la derivació de les ubicacions dels ecos i els retards temporals en l'aproximació paraboloide, en lloc de l'el·lipsoide, de la distància infinita. Tanmateix, en el seu estudi de 1961, YK Gulak va qüestionar les teories de Couderc: "Es demostra que hi ha un error essencial en la demostració segons la qual Couderc assumia la possibilitat d'expansió de l'anell brillant (nebulosa) al voltant de Nova Persei 1901 amb una velocitat superior a la de la llum." Continua: "La comparació de les fórmules obtingudes per l'autor, amb les conclusions i fórmules de Couderc, mostra que la coincidència de la paral·laxi calculada segons l'esquema de Couderc, amb les paral·laxis derivades per altres mètodes, podria haver estat accidental."

Sistema ShaSS 622-073 miniatura|Un ressò de la llum de la galàxia ShaSS 073 detectat pel telescopi de sondeig VLT de l'ESO El sistema ShaSS 622-073 està compost per la galàxia més gran ShaSS 073 (que es veu en groc a la imatge de la dreta) i la galàxia més petita ShaSS 622 (que es veu en blau) que es troben al principi d'una fusió. El nucli brillant de ShaSS 073 ha excitat amb la seva radiació una regió de gas dins del disc de ShaSS 622; tot i que el nucli s'ha esvaït durant els darrers 30.000 anys, la regió encara brilla intensament a mesura que reemet la llum.

Llum de quàsar i ecos d'ionització Des del 2009 s'han investigat objectes coneguts com a ecos de llum de quàsar o ecos d'ionització de quàsar. Un exemple ben estudiat d'un ecos de llum de quàsar és l'objecte conegut com a Voorwerp de Hanny (HsV). miniatura|Una imatge del Telescopi Espacial Hubble de NGC 5972, un ressò d'ionització d'un quàsar. El HsV està fet completament de gas, tan calent uns 10.000 graus Celsiusque els astrònoms van pensar que havia d'estar il·luminat per alguna cosa potent. Després de diversos estudis sobre la llum i els ecos d'ionització, es creu que probablement són causats per l'"eco" d'un AGN prèviament actiu que s'ha apagat. Kevin Schawinski, cofundador del lloc web Galaxy Zoo, va declarar: "Creiem que en el passat recent la galàxia IC 2497 va allotjar un quàsar enormement brillant. A causa de la vasta escala de la galàxia i del Voorwerp, la llum d'aquell passat encara il·lumina el Voorwerp proper, tot i que el quàsar es va apagar en algun moment dels darrers 100.000 anys, i el forat negre de la galàxia s'ha quedat en silenci". Chris Lintott, també cofundador de Galaxy Zoo, va declarar: "Des del punt de vista del Voorwerp, la galàxia sembla tan brillant com ho hauria estat abans que el forat negre s'apagués". És aquest ressò de llum que s'ha congelat a temps perquè el puguem observar. L'anàlisi de HsV, al seu torn, ha conduït a l'estudi d'objectes anomenats galàxies Voorwerpjes i de mongetes verdes.

Galeria

Referències

Categoria:Astronomia