Космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) только что увеличил число известных далеких сверхновых в десять раз. Такое быстрое расширение астрономического каталога сверхновых чрезвычайно ценно, не в последнюю очередь потому, что оно повышает надежность измерений расширения Вселенной.
«Уэбб — это машина для открытия сверхновых», — заявила Криста ДеКурси из обсерватории Стюарда и Университета Аризоны на пресс-конференции в начале этой недели. «Огромное количество открытий и большие расстояния до этих сверхновых — два наиболее интересных результата нашего исследования».
Преимущество JWST перед предыдущими исследованиями заключается в его специализации на инфракрасных длинах волн. По мере расширения Вселенной свет, исходящий от далеких объектов, растягивается, что приводит к «красному смещению» света в сторону более длинных волн. Таким образом, большая часть света ранней Вселенной достигает нас в инфракрасном диапазоне.
Это позволило телескопу обнаружить множество новых сверхновых в далеких галактиках, некоторые из которых являются самыми далекими из когда-либо наблюдавшихся. Сверхновые — эфемерные объекты — это взрывающиеся звезды, которые со временем меняются и тускнеют, поэтому наблюдать за ними на таких больших расстояниях очень интересно.
Самая далекая сверхновая произошла примерно на красном смещении 2 (3,3 миллиарда лет после начала Вселенной). Новый рекордсмен, только что обнаруженный JWST, имеет красное смещение 3,6, что означает, что он взорвался всего через 1,8 миллиарда лет после Большого взрыва.
Среди 80 вновь открытых объектов было несколько сверхновых типа 1а. Они представляют особый интерес для ученых, поскольку известно, что они взрываются со стандартной яркостью, что позволяет точно измерить расстояние до объектов.
По крайней мере, это верно для ближайших сверхновых. Это новое исследование позволит исследователям увидеть, сохраняется ли эта закономерность и в далекой Вселенной или они вели себя по-другому в условиях ранней Вселенной. Тогда в ядрах звезд было меньше тяжелых элементов. Выяснение того, меняет ли это их поведение, имеет решающее значение для измерения расширения самого пространства-времени и может помочь решить кризис в космологии, в котором измерения с использованием сверхновых типа 1a не согласуются с измерениями с использованием космического микроволнового фонового излучения.
«На самом деле это наш первый образец того, как выглядит Вселенная с высоким красным смещением для науки о переходных процессах», — сказал Джастин Пирел, научный сотрудник НАСА по Эйнштейну в Научном институте космического телескопа. «Мы пытаемся выяснить, принципиально ли далекие сверхновые отличаются от того, что мы видим в соседней Вселенной, или они очень похожи».
Пирель провел предварительное исследование одной из новых сверхновых, обнаруженных с красным смещением 2,9. Похоже, что она не отличается от ожидаемой яркости, что является хорошей новостью для уверенности астрономов в их предыдущих измерениях расстояний. Вскоре последует дальнейший анализ других сверхновых в данных.
Другие результаты этого исследования включают лучшее понимание звездообразования и механизмов взрывов сверхновых в ранней Вселенной.
«По сути, мы открываем новое окно в эфемерную вселенную», — сказал научный сотрудник STScI Мэтью Зиберт. «Всякий раз, когда мы делали это в прошлом, мы обнаруживали чрезвычайно интересные вещи – вещи, которых мы не ожидали».
Узнайте больше:
«Уэбб из НАСА открывает новое окно в науку о сверхновых».
