Międzynarodowy zespół badawczy kierowany przez University of Minnesota Twin Cities zmierzył rozmiar gwiazdy sprzed 2 miliardów lat po Wielkim Wybuchu, czyli ponad 11 miliardów lat temu. Szczegółowe obrazy pokazują stygnące eksplodujących gwiazd i mogą pomóc naukowcom dowiedzieć się więcej o gwiazdach i galaktykach obecnych we wczesnym Wszechświecie.
Artykuł został opublikowany w Nature, wiodącym recenzowanym, multidyscyplinarnym czasopiśmie naukowym na świecie.
„To pierwsze szczegółowe spojrzenie na supernową ze znacznie wcześniejszej epoki ewolucji Wszechświata” – powiedział Patrick Kelly, główny autor artykułu i profesor nadzwyczajny w University of Minnesota School of Physics and Astronomy. „To bardzo ekscytujące, ponieważ możemy dowiedzieć się szczegółowo o pojedynczej gwieździe, gdy Wszechświat miał mniej niż jedną piątą swojego obecnego wieku, i zacząć rozumieć, czy gwiazdy, które istniały wiele miliardów lat temu, różnią się od tych w pobliżu”.
Czerwony nadolbrzym, o którym mowa, był około 500 razy większy od Słońca i znajduje się na 3 przesunięciu ku czerwieni, czyli około 60 razy dalej niż jakakolwiek inna supernowa obserwowana w tym szczególe.
Wykorzystując dane z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a z dalszą spektroskopią przy użyciu dostępu Uniwersytetu Minnesota do Wielkiego Teleskopu Binokularowego, naukowcy byli w stanie zidentyfikować wiele szczegółowych obrazów czerwonego nadolbrzyma z powodu zjawiska zwanego soczewkowaniem grawitacyjnym, gdzie masa, taka jak że w galaktyce ugina światło. To powiększa światło emitowane przez gwiazdę.
„Soczewka grawitacyjna działa jak naturalne szkło powiększające i ośmiokrotnie zwielokrotnia moc Hubble’a” – powiedział Kelly. „Tutaj widzimy trzy obrazy. Mimo że można je zobaczyć w tym samym czasie, pokazują one supernową taką, jaka była w różnym wieku, oddzielona kilkoma dniami. Widzimy, jak supernowa szybko stygnie, co pozwala nam w zasadzie zrekonstruować przestudiuj, jak supernowa ostygła w ciągu pierwszych kilku dni, korzystając tylko z jednego zestawu zdjęć. Dzięki temu możemy zobaczyć powtórkę supernowej”.
Naukowcy połączyli to odkrycie z innym odkryciem supernowej Kelly’ego z 2014 roku, aby oszacować, ile gwiazd eksplodowało, gdy Wszechświat miał niewielki ułamek swojego obecnego wieku. Odkryli, że prawdopodobnie istnieje znacznie więcej supernowych, niż wcześniej sądzono.
„Supernowe z zapadnięciem się jądra oznaczają śmierć masywnych, krótko żyjących gwiazd. Liczba wykrytych przez nas supernowych z zapadnięciem się jądra może posłużyć do zrozumienia, ile masywnych gwiazd powstało w galaktykach, gdy Wszechświat był znacznie młodszy” – powiedział Wenlei Chen. pierwszy autor artykułu i doktor habilitowany w University of Minnesota School of Physics and Astronomy.
Badania zostały sfinansowane przez Narodową Fundację Nauki; program Hubble Space Telescope Cycle 27 Archival Research and Frontier Fields; World Premier International Research Center Initiative, MEXT, Japonia; Dwunarodowa Fundacja Nauki USA-Izrael; Ministerstwo Nauki i Technologii, Izrael; Fundusz Christophera R. Redlicha; oraz University of California, Berkeley Miller Institute for Basic Research in Science.
Oprócz Kelly i Chena w skład zespołu badawczego wchodzili badaczka z University of Minnesota School of Physics and Astronomy Najmeh Emami; badacz z Uniwersytetu Tokijskiego Masamune Oguri; profesor badań z Uniwersytetu Kraju Basków Thomas Broadhurst; badacz z Instituto de Física de Cantabria Jose Diego; Uniwersytet Kalifornijski, Berkeley profesor Aleksiej Filippenko; profesor Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles Tommaso Treu; oraz profesor Adi Zitrin z Uniwersytetu Ben-Guriona w Negev.
Źródło historii:
Materiały dostarczone przez Uniwersytet w Minnesocie. Uwaga: Treść można edytować pod kątem stylu i długości.