На этом аннотированном изображении NGC 3810, сделанном Хабблом, показано местоположение сверхновой типа Ia SN 2022zut. Это было 18 142 человека. Сверхновая, обнаруженная в 2022 году. Изображение предоставлено: ЕКА/Хаббл и НАСА, Д. Сэнд, Р. Дж. Фоли.
Измерение расстояния до действительно далеких объектов, таких как галактики, квазары и скопления галактик, является важнейшей задачей астрофизики, особенно когда речь идет об изучении ранней Вселенной. Однако управлять этим сложно.
Мы можем напрямую измерить расстояния только до нескольких близлежащих объектов, таких как Солнце, планеты и некоторые близлежащие звезды. Кроме того, астрономам приходится использовать различные косвенные методы. Одно из наиболее важных исследований сверхновых типа Ia, и именно здесь превосходит космический телескоп НАСА/ЕКА «Хаббл».
NGC 3810, галактика на этом изображении, была местом вспышки сверхновой типа Ia в 2022 году. В начале 2023 года Хаббл сосредоточился на этих и ряде других галактик, чтобы поближе рассмотреть недавние сверхновые типа Ia. Сверхновые типа Ia являются результатом взрыва белого карлика, и их максимальная яркость очень постоянна.
Это свойство позволяет астрономам измерять расстояния с помощью сверхновых типа Ia: мы знаем, насколько яркой должна быть сверхновая типа Ia, и поэтому, исходя из ее темноты, мы можем оценить, насколько далеко она должна находиться.
Одной из проблем этого метода является межгалактическая пыль. Поскольку она блокирует часть света сверхновой, астрономам необходимо определить, сколько света уменьшает пыль, чтобы точно измерить яркость сверхновой и рассчитать расстояние до нее. Уникальные возможности «Хаббла» предлагают им умный способ сделать это.
Астрономы используют «Хаббл» для получения изображений одних и тех же сверхновых типа Ia в ультрафиолетовом свете, который пыль почти полностью блокирует, и в инфракрасном свете, который почти не затрагивается пылью. Тщательно наблюдая, сколько света и какой длины волны проходит, астрономы могут определить, сколько пыли находится между Хабблом и сверхновой. Это позволяет им надежно калибровать связь между яркостью сверхновой и расстоянием до нее.
Уникальная способность Хаббла детально наблюдать как ультрафиолетовые, так и инфракрасные волны света с помощью одного и того же прибора делает его идеальным инструментом для подобных наблюдений. Фактически, некоторые данные, использованные для создания этого прекрасного изображения NGC 3810, касались ее сверхновой в 2022 году.
Существует много способов измерения космических расстояний, но сверхновые типа Ia являются одним из наиболее полезных и точных средств из-за их высокой яркости. Астрономам также необходимо использовать другие методы либо в качестве независимой проверки других измерений расстояний, либо для проведения измерений на гораздо меньших или больших расстояниях.
Один из таких методов, который также работает для галактик, — сравнить скорость их вращения с их яркостью. Согласно этому методу, NGC 3810 находится на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли.
