Supernoova valgust, mis kiirgas välja vaid kuus tundi pärast esialgset täheplahvatust, on täheldatud koos valgusega, mis kiirgas kaks ja kaheksa päeva hiljem. Vaatluse tegi rahvusvaheline meeskond Hubble'i kosmoseteleskoobi (HST) abil. Supernoova on tähelepanuväärne ka selle poolest, et see tekkis umbes 11.5 miljardit aastat tagasi, kui universum oli suhteliselt lapsekingades. Nõrget valgust sai näha ainult Maa ja supernoova vahel asuva galaktika gravitatsiooniläätse mõju tõttu.
Teadlased, kelle uurimistööd on kirjeldatud loodus, märkas supernoova HST arhiivipiltidel. Supernoova valgust andis gravitatsioonilääts galaktikate parve Abell 370 poolt, mistõttu ilmus see kolm korda samale pildile. Supernoova tekkis kääbusgalaktikas Abell 370 taga.
"Leidsime NASA HST ühe hetktõmmisega kauge supernoova plahvatuse, mis näitab kolme erinevat hetke plahvatuse varases staadiumis," ütleb ta. Wenlei Chen, peaautor loodus paber, kes asub USA-s Minnesota ülikoolis. Ta räägib Füüsikamaailm, "Sellised tuuma kokkuvarisemise supernoovad tähistavad massiivsete tähtede surma, mis on lühiealised, kuna põlevad kiiremini ära võrreldes väiksema massiga tähtedega.
Punane superhiiglane
Kui tähe tuum plahvatas, vallandus lööklaine, mis soojendas tähe välimist osa, põhjustades selle laienemise ja jahenemise teel. See tekitab valguskõvera (kuidas tähe heledus aja jooksul muutub), millel on selge kuju, mis sõltub plahvatanud tähe suurusest. Selle põhjal arvab meeskond, et eellastähe raadius oli umbes 530 korda suurem kui Päikesel, mis vastab punasele ülihiiule. Tähe valguskõvera märkimisväärne punanihe tähendab, et universum oli supernoova tekkimise ajal vaid 2.2 miljardit aastat vana.
"See on esimene kord, kui teadlased on suutnud mõõta sureva ülihiidtähe suurust, nagu see oli enam kui 10 miljardi aasta eest,“ selgitab Chen. "Tavaliselt on kauged supernoovad liiga nõrgad, et neid olemasolevate teleskoopide abil tuvastada ja tuvastada."
Meeskonna liige Jose Maria Diego Hispaania Instituto de Física de Cantabria selgitab, miks see avastamine on nii oluline. "Selle supernoova teeb eriliseks see, et oleme tunnistajaks esimestele hetkedele pärast plahvatust," rääkis Diego. Füüsika maailm. "Supernoovad leidub tavaliselt ka meile palju lähemal. See on võib-olla viie kõige kaugema supernoova hulgas, mida eales täheldatud.
Diego juhib tähelepanu ka sellele, et astronoomid nimetavad seda tüüpi tuuma kokkuvarisemist tekitavaid supernoovasid "standardküünaldeks", kuna nende valguskõverad on nii täpselt määratletud, et neid saab kasutada kosmiliste kauguste mõõtmiseks. See tähendab, et selliste varasemate näidete leidmine võib aidata testida kosmilise evolutsiooni mudeleid.
Einsteini teooria
Tõepoolest, see supernoova on nähtav ainult gravitatsiooninähtuse tõttu, mis tuleneb Albert Einsteini 1915. aasta üldisest relatiivsusteooriast. Teooria ütleb, et massiivne objekt, näiteks galaktika, põhjustab lähedalasuvas aegruumis olulise deformatsiooni ja see deformatsioon kõverdab galaktika lähedalt läbiva valguse trajektoori.
Selle tulemusena võib galaktika toimida gravitatsiooniläätsena, mis suudab fokuseerida kauge tähe valgust Maa poole, andes astronoomidele tähest suurendatud vaate. Gravitatsioonilääts võib luua ka mitu pilti samast tähest, mis on ruumis eraldatud.
Kauge supernoova kolm korda Hubble'i pildile ilmumise eest vastutav massiivne läätseobjekt on galaktikaparv Abell 370, mis asub Maast peaaegu 5 miljardi valgusaasta kaugusel Cetuse tähtkujus.
Ajaline järjestus
Valgus kolmel pildil viis Maani erinevat teed pidi ja need teed olid erineva pikkusega. See tähendab, et piltidel on tähte näha kolmel erineval ajal kaheksa päeva jooksul pärast plahvatust.
Gravitatsiooniläätsed loovad kauge supernoova "Einsteini risti".
"Asjaolu, et üks piltidest vastab vaid mõnele tunnile pärast plahvatust, on märkimisväärne avastus," lisab Diego. "Tavaliselt näeme supernoovasid päevi või nädalaid pärast nende plahvatamist. Tunde pärast plahvatust on täheldatud ainult meie lähedal plahvatanud supernoovad. Me pole kunagi varem varajast supernoovat sellisel kaugusel näinud.
Chen ütleb, et meeskond kavatseb kasutada James Webbi kosmoseteleskoopi supernoova edasiseks uurimiseks ja gravitatsiooniläätsega supernoovade otsimiseks varases universumis. Ta lisab, et kaugemate tuuma kokkuvarisemise supernoovade avastamine peaks võimaldama astronoomidel paremini mõista tähtede teket varajases universumis.
