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

Геомагнітна тривога: вчені попередили про полярні сяйва 24 липня
Тариф Starlink за 1,25 млн доларів пропонує доступ до інтернету на швидкості 8 Гбіт/с
Класична спіраль: Hubble зазнімкував галактику без перетинки
Темна енергія слабшає: вчені отримали суперечливі дані про найзагадковішу силу Всесвіту
Пожежа на стартовому майданчику знищила ракету компанії ABL Space
Таємничі темні комети можуть бути джерелом походження води на Землі
Місяць повільно віддаляється від Землі й починає впливати на нас
Juno зробив дивовижне фото Юпітера
Новий квантовий комп’ютер встановив рекорд швидкості дії
Blue Origin демонструє технологію вертикальної посадки ракети New Glenn: відео