Древняя сверхновая на снимке «Уэбба» может привести к разгадке одной из величайших загадок Вселенной

Космический телескоп обнаружил далекую сверхновую, которая трижды появляется на одной и той же фотографии.

Редкая искривленная сверхновая, которая проявляется трижды на одном изображении, может помочь исследователям. Астрономы надеются, что с её помощью получится разрешить давнее противоречие в исследованиях, которое никак не укладывается в наше понимание космоса.

Сверхновая типа 1a, названная SN H0pe, была впервые обнаружена на фотографиях, сделанных космическим телескопом Джеймса Уэбба NASA (JWST) в марте. На этих изображениях взрывающуюся звезду можно увидеть, как дугу оранжевого света с тремя яркими точками. На снимке эта дуга огибает скопление галактик PLCK G165.7+67.0 (G165), которое находится примерно в 4,5 миллиардах световых лет от Земли.

«Оранжевая дуга» – не что иное, как результат гравитационного линзирования. Этот эффект возникает, когда свет от удаленного объекта (такого как сверхновая) проходит через пространство-время, искаженное гравитацией массивного объекта на переднем плане (такого как большая галактика). А ещё благодаря гравитационному линзированию мы можем посмотреть на очень далёкий объект словно в увеличении, что облегчает задачу исследователям бескрайних просторов Вселенной.  

Три ярких пятна в дуге вокруг G165 создают впечатление, что на снимке – три отдельных ярких вспышки. Но на самом деле сверхновая, которая находится примерно в 16 миллиардах световых лет от нас, была «продублирована» благодаря эффекту линзированию.

Фото: NASA

В новой статье астрофизик и научный обозреватель Итан Сигел написал, что SN H0pe может помочь разрешить давнюю несогласованность относительно расширения Вселенной – «напряжение Хаббла».

Напряжением Хаббла назвали парадокс, который заключается в том, что скорость расширения Вселенной, измеренная локально, больше, чем это следует из наблюдений микроволнового фона. Эта проблема сбивала с толку ученых на протяжении десятилетий, поскольку нет четкой причины, почему один метод должен давать результат, отличный от другого, пишет Сигел. Эта загадка даже заставила некоторых исследователей объявить ее кризисом в космологии.

«Уэбб» сделал снимок ультраяркой галактики

читать

SN H0pe может помочь решить проблему постоянной Хаббла, поскольку это сверхновая типа 1a, которую астрономы называют «стандартной свечой» – невероятно надежная контрольная точка, от которой мы можем отталкиваться, чтобы измерить расширение Вселенной, пишет Сигел.

В сверхновых типа 1а белый карлик крадет вещество у двойной звезды-партнера, прежде чем достичь критической массы и взорваться. Все эти яркие взрывы имеют почти одинаковую начальную яркость и тускнеют со временем с одинаковой скоростью. Сравнивая эти «стандартные свечи» на разных расстояниях от Земли, ученые могут точно определить, насколько быстро они удаляются от нас, а затем определить скорость расширения Вселенной.

SN H0pe является особенно важной «стандартной свечой», поскольку это вторая по дальности сверхновая типа 1a, когда-либо обнаруженная, объясняет ученый. По его словам, сильное гравитационное линзирование и дублирование новых изображений также дают исследователям больше информации для работы, чем обычно.

«Уэбб» запечатлел Эарендель – самую далекую из обнаруженных звезд

читать

Идея использования «дублированных» сверхновых для решения проблемы напряжения Хаббла не нова. В мае ученые использовали данные вновь появившейся сверхновой с четырьмя линзами по имени Рефсдал, чтобы вычислить новое значение постоянной Хаббла. Хотя это значение по-прежнему отличалось от значения, рассчитанного с использованием другого метода, разница между ними уменьшилась, что позволяет предположить, что однажды они могут совпасть.

В настоящее время неясно, можно ли использовать SN H0pe для расчета еще более надежного значения постоянной Хаббла. Но исследователи уверены, что, если зоркий глаз JWST сможет и дальше различать более отдаленные «стандартные свечи», парадоксу напряжения Хаббла наконец найдется объяснение.