Из свежего космического дайджеста прилетела строчка, выглядевшая как юбилейная пустяковина: 23 сентября NASA сообщило, что Хабл 19 сентября совершил свой 200 000-й виток вокруг Земли. Однако наблюдение, выполненное в день юбилея, оказалось совсем не про рекорд — телескоп в этот день смотрел на скопление галактик MACS J0417 и выжидал сверхновую Athena, открытую «Джеймсом Уэбном» в 2025 году.
Зацепился я не за круглую цифру, а за странность обещания: эта звезда уже взорвалась, и тем не менее астрономы с точностью до месяцев называют срок, когда её увидят снова. В прежних выпусках гравитационное линзирование мелькало фоном — как способ разглядеть далёкие галактики сквозь скопления. А вот сюжет «один и тот же взрыв, разрезанный гравитацией на несколько копий с разным опозданием», в Любопытстве ещё не раскрывали. Повторный визит события, которое уже произошло, — редкий случай, когда космос разрешает взглянуть на одну катастрофу дважды.
За 36 лет на орбите Хабл прошёл больше 5 миллиардов миль и выполнил свыше 1,7 миллиона наблюдений, а астрономы ежегодно просят времени примерно в семь раз больше, чем доступно. Снимок в день двухсоттысячного витка был сделан именно ради ожидания: телескоп возвращается к одним и тем же полям снова и снова, потому что в этой истории важна периодичность, а не одиночный кадр.
Athena открыл телескоп Webb в 2025 году, а объявили о находке в январе 2026-го — в рамках программы VENUS, большого обзора, который снимает 60 богатых скоплений галактик и использует их как оптику. По расчётам NASA, сверхновая обязана появиться вновь между сентябрём 2026-го и началом марта 2027 года. Само скопление MACS J0417 работает при этом лупой: оно изгибает и усиливает свет объектов позади себя.
Когда массивное скопление оказывается между нами и далёкой звездой, пространство-время рядом с ним выгнуто настолько, что свет одного и того же взрыва доходит по нескольким маршрутам. Фотоны идут разными дугами, набирая разную длину пути и разную гравитационную задержку — и на небе возникает не отражение вроде зеркального, а несколько отпечатков одного события, разъехавшихся по времени на месяцы и годы.
Чем ближе маршрут проходит к центру линзы, тем дольше опоздание: гравитация замедляет сильнее. На примере соседки Athena, сверхновой Ares, это видно в чистом виде — там ожидаются три изображения, из которых прибыло лишь одно, а оставшиеся два должны появиться примерно через шестьдесят лет. Ares взорвалась, когда Вселенной было около четырёх миллиардов лет, и осталась не одинокой в списке ожиданий: в той же программе нашлась и Athena. Одна погасшая звезда отправила к нам несколько копий своего финала, разведённых по календарю, — вторая сделала то же самое.
Первым таким календарём стала SN Refsdal. 11 ноября 2014 года Хабл увидел в скоплении MACS J1149.5+2223 четыре изображения сверхновой, сложившиеся в крест — ту самую конфигурацию, которую зовут Крестом Эйнштейна. Галактика-хозяин светилась на расстоянии около 14,4 миллиарда световых лет, а её свет летел к нам почти десять миллиардов лет; вспышка случилась задолго до того, как Солнечная система собралась из протопланетного диска.
Скопление, впрочем, показало не только крест: та же галактика-хозяин в нём продублирована минимум тремя картинками, и у каждой — своя длина пути. Семь независимых команд построили модели линзы, и все семь сошлись в приблизительно одном и том же окне, когда должно появиться новое изображение. С конца октября 2015 года Хабл заглядывал в это поле снова и снова, а 11 декабря сверхновая наконец появилась ровно там и тогда, где и когда обещали модели.
Это первый в истории случай, когда момент и место появления звезды просчитали заранее.
Разочарованием обернулась другая деталь: расчёты говорили, что в третьей картинке галактики та же сверхновая вспыхивала в 1998 году, и никто её тогда не увидел, а возможно, одно изображение пробегало мимо сорок-пятьдесят лет назад. Ещё занятнее то, что новое изображение по яркости устроило лишь часть моделей — слепой тест показал разброс, ради которого его и затевали. В чести оказался норвежец Сюр Рефсдал, предложивший ещё в 1964-м именно такую идею: измерять расширение Вселенной по запаздыванию линзированных изображений. Его фамилию носит и сверхновая.
С квазарами всё началось раньше и спорнее. В мае 1979 года Волш, Карсуэлл и Вейманн опубликовали в Nature снимок «близнеца» Q0957+561 — двух одинаковых квазаров, которые позже объяснили галактикой-линзой на красном смещении 0,39. У двух изображений один источник, значит, яркость должна повторяться с опозданием, и вот тут началась настоящая астрономическая ругань: к середине 1990-х в ходу были два кандидата, 417 и 424 дня, а статья группы, где среди соавторов значится сам Рефсдал, называлась прямо — «Спор о временном интервале пока не решён». Только разбор фотометрии за пятнадцать лет наблюдений с 1984-го по 1999-й позволил выбрать между числами.
Другой упаковкой той же физики служит Крест Эйнштейна (Q2237+0305), открытый Хучрой и коллегами в 1985 году: квазар на красном смещении 1,695 стоит почти идеально за центром спиральной галактики на смещении 0,039, и четыре изображения окружают её ядро. Из-за почти безупречного выравнивания задержки там измеряются часами, а не годами, — и отдельную игру начинают играть уже отдельные звёзды линзы, подмигивающие каждому изображению по очереди. Один принцип, разложенный на времена от часов до десятилетий.
Вся эта механика стоит на одном расколе — споре о скорости расширения Вселенной. Реликтовое излучение даёт около 67 км/с на мегапарсек, ближняя лестница расстояний со сверхновыми типа Ia — около 73, и разница не сходится десятилетиями. Временной интервал между копиями одного источника зависит от истории расширения напрямую, поэтому линзирование работает третьим арбитром.
В 2025-м коллаборация TDCOSMO, опираясь на восемь линзированных квазаров и кинематику звёзд от Webb, Keck и VLT, получила H₀ = 71,6 с точностью примерно четыре-пять процентов, аккуратно между двумя лагерями. А в январе 2025-го вышла первая оценка H₀ от множественно линзированной сверхновой типа Ia — и вторая от линзированных сверхновых вообще: SN H0pe, открытая Webb в скоплении PLCK G165.7+67.0, дала 71,8 по одним моделям линзы и 75,7 — после того, как стандартную свечу применили к усилению изображений, то есть калибровку зашили прямо в модель.
И вот тут засечка: сама Refsdal в пересчёте 2023 года дала H₀ = 64,8, то есть сместилась к значению реликтового излучения, а H0pe ушла к лестнице. Две сверхновые, одна методика — и разъехались посередине той самой щели, которую собирались залатать. Основная погрешность сидит в моделях распределения массы, а не в самих сверхновых: та самая дегенерация массового листа, от которой коллаборация TDCOSMO защищается консервативными ошибками и слепым протоколом. Метод работает; просто он пока измеряет неоднозначность честнее, чем саму константу.
Athena вернётся в ближайшие месяцы — правда, тут источники расходятся: январский пресс-релиз VENUS обещал повтор в течение одного-двух лет, обзорные материалы того же января говорили о двух-трёх, а NASA в сентябре сузило окно до начала марта 2027-го. Разброс небольшой, но это напоминание, что «предсказанный срок» в астрономии — это доверительный интервал, а не расписание автобуса.
Ares проверит календарь уже не для нас: двум своим изображениям она назначила срок лет на шестьдесят. Как справедливо заметил Конор Ларисон из STScI, ключевых на тот момент вопросов о тёмной энергии мы, скорее всего, уже не сформулируем, а вот сам факт повторного прибытия останется мерой расширения Вселенной для тех, кто будет ждать.
Мартовское окно Athena закроется раньше, чем у нас вырастут новые вопросы. Если сверхновая не прибудет вовремя — расчёт получит ещё один повод пересчитаться, и это будет результатом, а не провалом.