Μια διεθνής ερευνητική ομάδα με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα απέκτησε την πρώτη λεπτομερή ματιά ενός σουπερνόβα σε πολύ προγενέστερο στάδιο της Η εξέλιξη του Σύμπαντος.
Η ομάδα εντόπισε πολλές λεπτομερείς εικόνες του κόκκινο υπεργίγαντα αστέρι χρησιμοποιώντας δεδομένα από το Διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το Μεγάλο Διόφθαλμο Τηλεσκόπιο. Το αστέρι εξερράγη πριν από περισσότερα από 11 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι εικόνες δείχνουν την ψύξη του αστεριού. Επιπλέον, θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους αστρονόμους να προσδιορίσουν περισσότερα για τα αστέρια και τους γαλαξίες στο πρώιμο Σύμπαν.
Με βάση τα δεδομένα, η ομάδα μέτρησε επίσης το μέγεθος του αστεριού που εξερράγη. Βρίσκεται περίπου 60 φορές πιο μακριά από οποιοδήποτε άλλο σουπερνόβα, ο κόκκινος υπεργίγαντας βρέθηκε να είναι περίπου 500 φορές μεγαλύτερος από τον ήλιος.
Η ομάδα θα μπορούσε να αναγνωρίσει πολλές λεπτομερείς εικόνες του κόκκινου υπεργίγαντα λόγω ενός φαινομένου που ονομάζεται βαρυτικός φακός, όπου η μάζα, όπως αυτή σε έναν γαλαξία, κάμπτει το φως. Αυτό μεγεθύνει το φως που εκπέμπεται από το αστέρι.
Ο Πάτρικ Κέλι, κύριος συγγραφέας της εργασίας και αναπληρωτής καθηγητής στο Κολέγιο Επιστήμης και Μηχανικής, είπε: «Είναι πολύ συναρπαστικό γιατί μπορούμε να μάθουμε λεπτομερώς για ένα μεμονωμένο αστέρι όταν το σύμπαν ήταν λιγότερο από το ένα πέμπτο της τρέχουσας ηλικίας του και να αρχίσουμε να καταλαβαίνουμε αν τα αστέρια που υπήρχαν πριν από πολλά δισεκατομμύρια χρόνια είναι διαφορετικά από αυτά που βρίσκονται κοντά».
«Ο βαρυτικός φακός λειτουργεί ως φυσικός μεγεθυντικός φακός και πολλαπλασιάζει τη δύναμη του Hubble κατά οκτώ. Οι εικόνες που τραβήξαμε δείχνουν τον σουπερνόβα σε διαφορετικές ηλικίες, που χωρίζονται μεταξύ τους με αρκετές ημέρες. Βλέπουμε το σουπερνόβα να ψύχεται γρήγορα, κάτι που μας επιτρέπει να ανασυνθέσουμε τι συνέβη και να μελετήσουμε πώς ψύχθηκε το σουπερνόβα τις πρώτες μέρες του με ένα μόνο σύνολο εικόνων. Μας δίνει τη δυνατότητα να δούμε μια επανάληψη ενός σουπερνόβα».
Οι ερευνητές υπολόγισαν τον αριθμό των αστεριών που εκρήγνυνται όταν το Σύμπαν ήταν μόνο ένα μικρό μέρος της τρέχουσας ηλικίας του, συνδυάζοντας αυτό το αποτέλεσμα με μια άλλη από τις ανακαλύψεις σουπερνόβα του Kelly από το 2014. Ανακάλυψαν ότι υπήρχαν πιθανώς πολύ περισσότεροι σουπερνόβα από ό,τι αρχικά πίστευαν.
Wenlei Chen, ο πρώτος συγγραφέας της εργασίας και μεταδιδακτορικός ερευνητής στο College of Science and Engineering, είπε, «Οι σουπερνόβα με κατάρρευση του πυρήνα σηματοδοτούν τους θανάτους μεγάλων, βραχύβια αστέρια. Ο αριθμός των σουπερνόβα κατάρρευσης του πυρήνα που ανιχνεύουμε μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κατανοήσουμε πόσα τεράστια αστέρια σχηματίστηκαν στους γαλαξίες όταν το Σύμπαν ήταν πολύ νεότερο».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Chen, W., Kelly, PL, Oguri, Μ., et αϊ. Ψύξη σοκ ενός κόκκινου-υπεργίγαντα σουπερνόβα στο redshift 3 σε εικόνες με φακό. Φύση 611, 256–259 (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05252-5
