"Вебб" ідентифікував найранішу з відомих наднову

Космічний телескоп Джеймса Вебба визначив джерело надзвичайно яскравого спалаху світла, відомого як гамма-сплеск: це була наднова, яка вибухнула, коли Всесвіту було лише 730 мільйонів років.

Про відкриття повідомляють в NASA, передають OstanniPodii.com.

Цим спостереженням Вебб також побив власний рекорд: попередня наднова, яка очолювала рейтинг, вибухнула, коли Всесвіту було 1,8 мільярда років.

«Тільки Вебб міг безпосередньо показати, що це світло походить від наднової — масивної зорі, що колапсує», - сказав Ендрю Леван, провідний автор однієї з двох нових статей в журналі Astronomy and Astrophysics Letters і професор Радбоудського університету в Неймегені у Нідерландах та Університету Варвіка у Великій Британії.

«Це спостереження також демонструє, що ми можемо використовувати Вебб для пошуку окремих зірок, коли Всесвіту було лише 5% від його нинішнього віку», - додав він.

Хоча гамма-сплеск при колапсі масивної зорі зазвичай триває від кількох секунд до кількох хвилин, наднова яскравішає протягом кількох тижнів, а потім повільно тьмяніє. На відміну від цього, ця наднова яскравішала протягом місяців. Оскільки вона вибухнула настільки рано в історії Всесвіту, її світло розтягнулося в міру розширення космосу протягом мільярдів років. З розтягуванням світла розтягується і час, необхідний для розгортання подій. Спостереження Вебба були навмисно проведені через три з половиною місяці після закінчення гамма-сплеску, оскільки очікувалося, що в цей час наднова буде найяскравішою.

«Вебб забезпечив швидке та чутливе спостереження, яке нам було потрібно», — сказав Бенджамін Шнайдер, співавтор і постдокторський дослідник у Лабораторії астрофізики Марселя у Франції.

Гамма-сплески надзвичайно рідкісні. Ті, що тривають кілька секунд, можуть бути спричинені зіткненням двох нейтронних зірок або нейтронної зорі та чорної діри. Більш тривалі сплески, як цей, що тривав близько 10 секунд, часто пов′язані з вибуховою загибеллю масивних зірок.

Негайне, оперативне дослідження джерела

Перше сповіщення пролунало 14 березня. Новина про гамма-сплеск з дуже віддаленого джерела надійшла від місії SVOM (Космічний багатосмуговий астрономічний монітор змінних об′єктів), Франко-Китайського телескопа, запущеного у 2024 році й призначеного для виявлення швидкоплинних подій.

Протягом півтори години обсерваторія NASA Нейла Геррелса Свіфта точно визначила місце розташування джерела рентгенівського випромінювання на небі. Це дозволило провести подальші спостереження, які допомогли визначити відстань для Вебба.

Одинадцять годин по тому був залучений Північний оптичний телескоп на Канарських островах, який виявив післясвічення гамма-сплеску в інфрачервоному світлі, що вказувало на те, що гамма-випромінювання може бути пов′язане з дуже віддаленим об′єктом.

Через чотири години Дуже великий телескоп Європейської південної обсерваторії в Чилі оцінив, що об′єкт існував через 730 мільйонів років після Великого вибуху.

«За останні 50 років було виявлено лише кілька гамма-сплесків, які відбулися в перший мільярд років існування Всесвіту, — каже Леван. — Ця подія є дуже рідкісною та дуже цікавою».

На цій ілюстрації зображено наднову GRB 250314A під час вибуху (ліворуч) та через три місяці після нього (праворуч), коли її спостерігав телескоп Вебба. Зоряні скупчення вгорі ліворуч представляють її галактику. Artwork: NASA, ESA, CSA, STScI, Leah Hustak (STScI)

Дивовижна схожість з розташованими поблизу нас надновими

Оскільки це найдавніша й найвіддаленіша наднова, виявлена на сьогодні, дослідники порівняли її з тим, що їм добре відомо — сучасними надновими, розташованими поблизу нас. Виявилося, що вони дуже схожі, що здивувало вчених.

Чому? Про перший мільярд років існування Всесвіту досі відомо дуже мало. Ранні зорі, ймовірно, містили менше важких елементів, були масивнішими й мали коротший життєвий цикл. Вони також існували в епоху реіонізації, коли газ між галактиками був в основному непрозорим для високоенергетичного світла.

«Ми підійшли до цього з відкритим розумом», — сказав Ніал Танвір, співавтор і професор Лестерського університету у Великій Британії. «І ось, Вебб показав, що ця наднова виглядає точно так само, як сучасні наднові». Перш ніж дослідники зможуть визначити, чому така рання наднова схожа на наближені наднові, потрібно більше даних, щоб виявити найдрібніші відмінності.

Перший погляд на галактику, в якій знаходиться наднова

«Спостереження Вебба вказують на те, що ця віддалена галактика схожа на інші галактики, які існували в той самий час», — сказав Емерік Ле Флок, співавтор та астроном з центру CEA Paris-Saclay (Комісаріат з атомної енергії та альтернативних джерел енергії в Париж-Сакле) у Франції. Оскільки світло галактики змішане в декількох пікселях, що робить галактику схожою на почервонілу пляму, те, що ми можемо про неї дізнатися, все ще обмежене. Сам факт її спостереження є проривом.

Дослідники вже склали плани щодо повторного залучення телескопа Вебба до міжнародної програми з вивчення гамма-сплесків, що випромінюються об′єктами в ранньому Всесвіті. Команда отримала дозвіл на спостереження за подіями за допомогою телескопа Вебба й тепер має нову мету: дізнатися більше про галактики в далекому Всесвіті, фіксуючи післясвічення самих гамма-сплесків. «Це світіння допоможе Веббу бачити більше й дасть нам «відбиток» галактики», — сказав Леван.

Вебб

Космічний телескоп Джеймса Вебба — це провідна космічна наукова обсерваторія у світі. Вебб розгадує таємниці нашої Сонячної системи, дивиться за межі далеких світів навколо інших зірок і досліджує таємничі структури та походження нашого Всесвіту та нашого місця в ньому. Вебб — це міжнародна програма, яку очолює NASA разом зі своїми партнерами, ESA (Європейським космічним агентством) та CSA (Канадським космічним агентством).

• телескоп Вебба
• Наднові