Изображения сверхновых красных сверхгигантов раскрывают секреты ранней Вселенной
Международная исследовательская группа астрономов измерила размер звезды, появившейся через 2 миллиарда лет после Большого взрыва или более 11 миллиардов лет назад. Подробные изображения показывают охлаждение взрывающейся звезды и могут помочь ученым узнать больше о звездах и галактиках, существовавших в ранней Вселенной.
«Это первый подробный взгляд на сверхновую в гораздо более раннюю эпоху эволюции Вселенной», — говорят ученые. «Это очень интересно, потому что мы можем подробно узнать об отдельной звезде, когда возраст Вселенной составлял менее одной пятой от ее нынешнего возраста, и начать понимать, отличаются ли звезды, существовавшие много миллиардов лет назад, от тех, что находятся поблизости».
Рассматриваемый красный сверхгигант был примерно в 500 раз больше Солнца и расположен на красном смещении три (z ≈ 3), что примерно в 60 раз дальше, чем любая другая сверхновая, наблюдаемая с такой детальностью.
Используя данные космического телескопа Хаббл с последующей спектроскопией, исследователи смогли идентифицировать несколько подробных изображений красного сверхгиганта из-за явления, называемого гравитационным линзированием, где масса, такая как что в галактике искривляет свет. Это увеличивает свет, излучаемый звездой.
«Гравитационная линза действует как естественное увеличительное стекло и увеличивает силу Хаббла в восемь раз», — говорят ученые.
«Здесь мы видим три изображения. Хотя их можно увидеть одновременно, они показывают сверхновую такой, какой она была в разное время, разделенное несколькими днями. Мы видим, как сверхновая быстро остывает, что позволяет нам в основном реконструировать то, что произошло, и изучить, как сверхновая охлаждалась в первые несколько дней, с помощью всего одного набора изображений. Это позволяет нам увидеть повторение сверхновой».
Исследователи объединили это открытие с еще одним открытием сверхновых в 2014 году, чтобы оценить, сколько звезд взрывалось, когда возраст Вселенной составлял лишь небольшую часть ее нынешнего возраста. Они обнаружили, что сверхновых, вероятно, было гораздо больше, чем считалось ранее.
«Сверхновые с коллапсом ядра отмечают гибель массивных короткоживущих звезд. Количество обнаруженных нами сверхновых с коллапсом ядра может быть использовано для понимания того, сколько массивных звезд образовалось в галактиках, когда Вселенная была намного моложе», — сказал Венлей Чен, первый автор исследования.
Статья об открытии была опубликована в журнале Nature.