Телескоп Хаббл измеряет расстояние до сверхновой типа Ia
Измерение расстояния до действительно удаленных объектов, таких как галактики, квазары и скопления галактик, является важнейшей задачей в астрофизике, особенно когда речь идет об изучении ранней Вселенной, но ее сложно выполнить.
Астрономы могут напрямую измерить расстояния только до нескольких близлежащих объектов, таких как Солнце, планеты и некоторые звезды. Помимо этого, астрономам приходится использовать различные косвенные методы; одно из самых важных исследований изучает сверхновые типа Ia, и в этом ученым помогает космический телескоп «Хаббл».
В галактике NGC 3810, показанной на этом изображении, сверхновая типа Ia появилась в 2022 году. В начале 2023 года Хаббл сосредоточился на этой и ряде других галактик, чтобы внимательно изучить недавние сверхновые этого типа.
Сверхновые типа Ia являются результатом взрыва белого карлика, и их пиковая яркость очень постоянна. Этот атрибут позволяет астрономам использовать сверхновые типа Ia для измерения расстояний: ученые знают, насколько яркой должна быть сверхновая типа Ia, поэтому могут определить, насколько далеко она должна находиться, по тому, насколько яркой она выглядит.
Одна из проблем этого метода — межгалактическая пыль. Поскольку межгалактическая пыль блокирует часть света сверхновой, астрономам необходимо определить, сколько света уменьшает пыль, чтобы точно измерить яркость сверхновой и рассчитать расстояние до нее. Уникальные возможности Хаббла предлагают им способ сделать это.
Астрономы используют «Хаббл» для получения изображений одних и тех же сверхновых типа Ia в ультрафиолетовом свете, который пыль почти полностью блокирует, и в инфракрасном свете, который почти не затрагивается пылью. Тщательно отмечая, сколько света проходит на каждой длине волны, астрономы могут определить, сколько пыли лежит между Хабблом и сверхновой, что позволяет им уверенно калибровать взаимосвязь между яркостью сверхновой и расстоянием до нее.
Уникальная способность Хаббла детально наблюдать в ультрафиолетовых и инфракрасных диапазонах света с помощью одного и того же прибора делает его идеальным инструментом для подобных наблюдений. Действительно, некоторые данные, использованные для создания этого изображения NGC 3810, сосредоточены на ее сверхновой 2022 года. Вы можете увидеть ее как точку света чуть ниже ядра галактики на аннотированном изображении ниже.
Существует множество способов измерения космических расстояний, но сверхновые типа Ia являются одним из самых полезных и точных инструментов, поскольку они очень яркие.
Астрономы должны использовать и другие методы, либо в качестве независимой проверки по сравнению с другими измерениями расстояний, либо для измерений на гораздо более близких или дальних расстояниях.
Один из таких методов, который также работает для галактик, — это сравнение скорости их вращения с их яркостью. Согласно этому методу, NGC 3810 находится на расстоянии около 50 миллионов световых лет от Земли.