Стандартна свічка: наднова дала змогу визначити відстань до далекої галактики

Астрономи, які працюють із телескопом Hubble, опублікували зображення, що демонструє галактику NGC 3810. У 2022 році в ній спалахнула наднова типу Ia.

Галактика NGC 3810. Кружок позначає наднову, що спалахнула 2022 року. Джерело: SA/Hubble & NASA, D. Sand, R. J. Foley

Вимірювання відстані до віддалених об’єктів, таких як галактики, квазари та скупчення галактик — одне з найважливіших завдань в астрофізиці, особливо коли йдеться про вивчення раннього Всесвіту. Але це не так-то й просто. Астрономам доводиться використовувати кілька непрямих методів, одним з яких є вивчення наднових типу Ia.

Наднові типу Iа спалахують, коли білий карлик поглинає занадто багато речовини, і його маса перевищує межу Чандрасекара. Результатом цього стає термоядерний вибух. Оскільки під час таких подій виділяється однакова кількість енергії, астрономи активно використовують наднові типу Ia як стандартні свічки для вимірювання відстаней до інших галактик. Знаючи, наскільки яскравою має бути наднова, вони можуть визначити, як далеко вона має перебувати, за тим, наскільки тьмяною здається.

Саме така наднова спалахнула в галактиці NGC 3810. Її можна побачити як яскраву цятку трохи нижче галактичного ядра. Щоправда, астрономам недостатньо просто зазнімкувати наднову. Одна з невизначеностей цього методу полягає в тому, що міжгалактичний пил, який знаходиться між Землею та надновою, блокує частину її світла. Як дізнатися, наскільки зменшення яскравості спричинене відстанню, а наскільки — пилом?

Галактика NGC 3810. Кружок позначає наднову, що спалахнула 2022 року. Джерело: SA/Hubble & NASA, D. Sand, R. J. Foley

За допомогою Hubble астрономи знайшли хитромудрий обхідний шлях: спочатку зробити знімки наднової в ультрафіолетовому діапазоні, який майже повністю блокується пилом. Потім в інфрачервоному світлі, яке проходить крізь пил майже незайманим. Ретельно відзначаючи, скільки світла проходить на кожній довжині хвилі, можна відкалібрувати залежність між яскравістю наднової та відстанню до неї з урахуванням пилу. Оскільки Hubble здатний вести спостереження в обох діапазонах за допомогою одного й того ж приладу, це робить його ідеальним інструментом для цього експерименту.

Варто зазначити, що астрономи зазвичай використовують кілька способів вимірювання відстаней для незалежної перевірки отриманих результатів. Один із таких методів, який працює і для галактик — порівняння швидкості їхнього обертання з яскравістю. На основі цього було встановлено, що NGC 3810 розташована за 50 мільйонів світлових років від Землі.

За матеріалами esahubble.org

Вивчення масових вимирань допоможе вченим шукати інопланетне життя
Камінь віком 2 млрд років відкрив таємницю марсіанського життя
Погляд у молодість Чумацького Шляху: James Webb зазнімкував зоряне надскупчення
Ухилилася від кулі: запуск ракети Vulcan мало не завершився аварією
James Webb розкрив хімічну загадку на супутнику Плутона
Залишені на Землі астронавти Crew-9 засмутилися поступкою своїх місць екіпажу Starliner
Екзоастероїди: астроентузіасти допоможуть знайти залишки планетних систем біля мертвих зір
Астрономи відкрили потрійну систему з рекордно малим періодом обертання
Астероїди можуть стати їжею в майбутніх міжпланетних місіях
На Сонці стався найпотужніший спалах цього циклу