Przejdź do treści

Obrazy supernowych z czerwonych nadolbrzymów ujawniają tajemnice wcześniejszego Wszechświata

Zdjęcie przedstawia światło z supernowej znajdującej się za gromadą galaktyk Abell 370.

Międzynarodowy zespół naukowców zmierzył rozmiar gwiazdy, która wybuchła 11 miliardów lat temu. Szczegółowe obrazy pokazują proces chłodzenia eksplodującej gwiazdy i mogą pomóc naukowcom dowiedzieć się więcej o gwiazdach i galaktykach obecnych we wczesnym Wszechświecie.

Praca opisująca to badanie została opublikowana w Nature 9 listopada 2022 roku.

To pierwsze szczegółowe spojrzenie na supernową na znacznie wcześniejszym etapie ewolucji Wszechświata – powiedział Patrick Kelly, główny autor artykułu i profesor nadzwyczajny w College of Science and Engineering. To bardzo ekscytujące, ponieważ możemy dowiedzieć się o szczegółach pojedynczej gwiazdy, gdy Wszechświat miał mniej niż ⅕ swojego obecnego wieku, i zaczynamy rozumieć, czy gwiazdy, które istniały wiele miliardów lat temu, różnią się od tych w pobliżu nas.

Czerwony nadolbrzym, bo o nim mowa, był około 500 razy większy od Słońca i znajduje się około 60 razy dalej niż jakakolwiek inna supernowa obserwowana z takimi szczegółami.

Korzystając z danych z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a i Wielkiego Teleskopu Lornetkowego, naukowcy byli w stanie zidentyfikować wiele szczegółowych obrazów czerwonego nadolbrzyma dzięki zjawisku zwanemu soczewkowaniem grawitacyjnym, w skutek którego masa, taka jak w galaktyce, zakrzywia światło. To wzmacnia światło emitowane przez gwiazdę.

Soczewkowanie grawitacyjne działa jak naturalne szkło powiększające i zwielokrotnia moc Hubble’a ośmiokrotnie – powiedział Kelly. Obrazy, które uchwycili, pokazują supernową taką, jaka była w różnym wieku, oddzielonym kilkoma dniami. Widzimy, jak supernowa gwałtownie stygnie, co pozwala nam w zasadzie zrekonstruować, co się stało i zbadać, jak supernowa stygła w ciągu pierwszych kilku dni, mając tylko jeden zestaw obrazów. Dzięki temu możemy zobaczyć powtórkę z supernowej.

Naukowcy połączyli to odkrycie z innym odkryciem przez Kelly’ego supernowej z 2014 roku, aby oszacować, ile gwiazd eksplodowało, gdy Wszechświat miał niewielki ułamek swojego obecnego wieku. Odkryli, że prawdopodobnie istnieje znacznie więcej supernowych niż wcześniej sądzono.

Supernowe związane z zapadnięciem się jądra oznaczają śmierć masywnych, krótko żyjących gwiazd. Liczba wykrytych przez nas tego typu supernowych może posłużyć do zrozumienia, ile masywnych gwiazd pozostało w galaktykach, gdy Wszechświat był znacznie młodszy – powiedział Wenlei Chen, pierwszy autor artykułu i doktor habilitowany w College of Science and Engineering.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej informacji:

Źródło: Uniwersytet Minnesota

Na ilustracji: Zdjęcie przedstawia światło z supernowej znajdującej się za gromadą galaktyk Abell 370. Źródło: Wenlei Chen, NASA.

Reklama