James Webb виявив найвіддаленіший вибух наднової у ранньому Всесвіті

Космічний телескоп James Webb виявив найстарішу і найвіддаленішу наднову із червоним зміщенням z=3,6, яка спалахнула, коли Всесвіту було лише 1,8 млрд років. Стародавня наднова була знайдена серед 80 інших на невеликій ділянці неба, що за розміром дорівнює ширині рисового зернятка на відстані витягнутої руки.

Ілюстрація наднової, згенероване штучним інтелектом
Ілюстрація наднової, згенерована штучним інтелектом

Наднові є короткотривалими явищами, оскільки їхня яскравість змінюється з часом. Нове відкриття серії вибухів далеких світил може допомогти розв’язати питання про формування раннього Всесвіту. Дослідники представили результати на 244 засіданні Американського астрономічного товариства.

Наднові діляться на дві основні категорії: наднові з колапсом ядра і термоядерні наднові. Вибухи першої категорії відбуваються, коли зорі з масою, щонайменше у вісім разів більшою за Сонце, вичерпують паливо і колапсують, а потім вибухають. Другий тип, відомий як наднові типу Ia,  виникає, коли дві зорі, одна з яких є білим карликом, обертаються по спіралі одна до одної, що зрештою призводить до термоядерного вибуху.

JADES Deep Field
JADES Deep Field використовує спостереження, зроблені космічним телескопом JWST у межах програми JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey). Команда астрономів, яка вивчала дані JADES, ідентифікувала близько 80 об’єктів (обведених зеленим кольором), яскравість яких змінювалася з часом. Більшість цих об’єктів, відомих як транзієнти, є результатом вибуху зір. До цього дослідження знайшли лише кілька наднових із червоним зсувом вище 2, що відповідає часу, коли Всесвіту було лише 3,3 млрд років — лише 25% від його поточного віку. Зразок JADES містить багато наднових, які вибухнули, коли Всесвіту було менш ніж 2 млрд років. Він включає найдальший об’єкт із коли-небудь спектроскопічно підтверджених, із червоним зсувом 3,6. Його зоря-прародитель вибухнула, коли Всесвіту було лише 1,8 млрд років. Фото: NASA, ESA, CSA, STScI, JADES

Наднові типу Ia особливо цікаві, оскільки їхні вибухи завжди мають однакову яскравість. Ця особливість дозволяє використовувати їх для вимірювання відстаней і швидкості розширення Всесвіту, відомої як стала Габбла. Проте вимірювання сталої Габбла цими надновими у порівнянні з іншими методами показують розбіжності, що ставить під сумнів стандартну модель космології. Ця проблема, відома як напруженість Габбла, робить пошук наднових у всьому Всесвіті ключовим завданням для астрономів.

Дослідники знайшли стародавні наднові за допомогою даних JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Вони отримували численні знімки однієї ділянки неба з інтервалом в один рік. Вивчаючи нові точки світла, що з’являлися або зникали на знімках, вчені ідентифікували наднові, деякі з яких були вибухами типу Ia.

Після виявлення далеких зоряних вибухів дослідники ретельніше вивчатимуть їх, щоб визначити вміст металів і точну відстань до них. Це допоможе не тільки зрозуміти будову первісних зір, а й умови раннього Всесвіту, в якому вони виникли.

Раніше ми розповідали цікаві факти про наднові.

За матеріалами livescience.com