Vain kuusi tuntia ensimmäisen tähtiräjähdyksen jälkeen säteilevän supernovan valoa sekä kahden ja kahdeksan päivän kuluttua säteilevää valoa on havaittu. Havainnon teki kansainvälinen ryhmä Hubble-avaruusteleskooppia (HST) käyttäen. Supernova on myös merkittävä siitä, että se tapahtui noin 11.5 miljardia vuotta sitten, kun maailmankaikkeus oli suhteellisen lapsenkengissään. Heikko valo voitiin nähdä vain Maan ja supernovan välissä sijaitsevan galaksin painovoimalinssivaikutuksen vuoksi.
Tiedemiehet, joiden tutkimusta kuvataan julkaisussa luonto, huomasi supernovan HST:n arkistokuvissa. Galaktinen Abell 370 -klusteri linssi supernovasta tulevan valon painovoimaisesti, jolloin se ilmestyi kolme kertaa samassa kuvassa. Supernova esiintyi kääpiögalaksissa Abell 370:n takana.
"Löysimme kaukaisen supernovaräjähdyksen yhdestä NASAn HST:n valokuvasta, joka näyttää kolme erilaista hetkeä räjähdyksen alkuvaiheessa", sanoo Wenlei Chen, pääkirjailija luonto paperi, joka työskentelee Minnesotan yliopistossa Yhdysvalloissa. Hän kertoo Fysiikan maailma, "Tämän kaltaiset ytimen romahtaneet supernovat merkitsevät massiivisten tähtien kuolemaa, sillä ne ovat lyhytikäisiä, koska ne palavat nopeasti verrattuna massaltaan pienempiin tähtiin.
Punainen superjättiläinen
Kun tähden ydin räjähti, laukaisi shokkiaalto, joka lämmitti tähden ulkoosan, jolloin se laajeni ja jäähtyi matkan varrella. Tämä synnyttää valokäyrän (miten tähden kirkkaus muuttuu ajan myötä), jolla on selkeä muoto, joka riippuu räjähtäneen tähden koosta. Tämän perusteella ryhmä arvioi, että esitähden säde oli noin 530 kertaa suurempi kuin Auringon, mikä vastaa punaista superjättiläistä. Tähtien valokäyrän merkittävä punasiirtymä tarkoittaa, että maailmankaikkeus oli vain 2.2 miljardia vuotta vanha supernovan tapahtuessa.
"Tämä on ensimmäinen kerta, kun tiedemiehet ovat pystyneet mittaamaan kuolevan superjättiläisen koon sellaisena kuin se oli yli 10 miljardia vuotta sitten”, Chen selittää. "Yleensä kaukaiset supernovat ovat liian himmeitä havaittavaksi ja tunnistettavaksi olemassa olevilla kaukoputkilla."
Tiimin jäsen Jose Maria Diego Espanjan Instituto de Física de Cantabria selittää, miksi tämä havainto on niin merkittävä. "Tästä supernovasta erikoisen tekee se, että olemme todistamassa ensimmäisiä hetkiä räjähdyksen jälkeen", Diego kertoi. Fysiikan maailma. ”Supernovat löytyvät myös yleensä paljon lähempänä meitä. Tämä on ehkä viiden suurimman tai niin kaukaisimman koskaan havaitun supernovan joukossa.
Diego huomauttaa myös, että tähtitieteilijät kutsuvat tämäntyyppisiä ytimen romahtaneita supernoveja "standardikynttilöiksi", koska niiden valokäyrät ovat niin tarkasti määritellyt, että niitä voidaan käyttää kosmisten etäisyyksien mittaamiseen. Tämä tarkoittaa, että tämän kaltaisten varhaisten esimerkkien löytäminen voisi auttaa testaamaan kosmisen evoluution malleja.
Einsteinin teoria
Itse asiassa tämä supernova näkyy vain Albert Einsteinin vuoden 1915 yleisestä suhteellisuusteoriasta johtuvan gravitaatioilmiön vuoksi. Teoria sanoo, että massiivinen esine, kuten galaksi, aiheuttaa merkittävän muodonmuutoksen lähellä olevassa aika-avaruudessa ja tämä muodonmuutos taivuttaa lähellä galaksia kulkevan valon liikerataa.
Tämän seurauksena galaksi voi toimia gravitaatiolinssinä, joka voi kohdistaa valon kaukaisesta tähdestä Maata kohti, jolloin tähtitieteilijät näkevät tähdestä suurennetun kuvan. Gravitaatiolinssi voi myös luoda samasta tähdestä useita avaruudessa erotettuja kuvia.
Massiivinen linssiobjekti, joka vastaa kaukaisen supernovan esiintymisestä kolme kertaa Hubblen kuvassa, on galaktinen Abell 370 -joukko, joka sijaitsee lähes 5 miljardin valovuoden päässä Maasta Cetuksen tähdistössä.
Aikajärjestys
Valo kussakin kolmessa kuvassa kulki eri polkuja Maahan ja nämä polut olivat eripituisia. Tämä tarkoittaa, että kuvissa tähti näkyy kolmessa eri jaksossa kahdeksan päivän sisällä räjähdyksestä.
Gravitaatiolinssi luo "Einsteinin ristin" kaukaisesta supernovasta
"Se, että yksi kuvista vastaa vain muutamaa tuntia räjähdyksen jälkeen, on merkittävä löytö", Diego lisää. "Näemme yleensä supernovat päiviä tai viikkoja niiden räjähtämisen jälkeen. Vain lähellämme räjähtäneet supernovat on havaittu tunteja räjähdyksen jälkeen. Emme ole koskaan ennen nähneet varhaista supernovaa tällä etäisyydellä.
Chen sanoo, että tiimi aikoo käyttää James Webb -avaruusteleskooppia tutkiakseen edelleen supernovaa ja etsiäkseen lisää gravitaatiolinssejä supernovaa varhaisessa universumissa. Hän lisää, että kauempana olevien ytimen romahtaneiden supernovien löytäminen antaa tähtitieteilijöille mahdollisuuden saada parempi käsitys tähtien muodostumisesta varhaisessa universumissa.
