Впервые обнаружена вторая линзированная сверхновая в далекой галактике

В одной и той же галактике, удаленной от нас на 10 миллиардов световых лет и линзированной благодаря промежуточному массивному скоплению, космический телескоп Джеймса Уэбба обнаружил вторую сверхновую типа Ia, что позволит измерить и уточнить постоянную Хаббла.

Об этом рассказывается на сайте Научного института космических телескопов (STScI), передают OstanniPodii.com.

Отмечается, что приведенные данные, полученные во время научной работы "Уэбба", еще не прошли процесс рецензирования.

Благодаря эффекту гравитационного линзирования, вызванного массивным скоплением галактик MACS J0138.0-2155, галактика MRG-M0138 за ним выглядит искривленной. В дополнение к искривлению удаленной галактики, а также её увеличению, эффект гравитационного линзирования создает пять различных изображений MRG-M0138.

В 2019 году астрономы объявили об удивительной находке в данных от космического телескопа "Хаббла" за 2016 год: в пределах галактики MRG-M0138 произошел звездный взрыв, или сверхновая.

Когда другая группа астрономов изучила снимки от "Уэбба" за 2023 год, они с удивлением обнаружили, что через семь лет та же галактика стала домом для второй сверхновой.

Джастин Пьерэл (сотрудник STScI) и Эндрю Ньюман (штатный астроном обсерватории Института наук Карнеги) рассказывают о том, как впервые были обнаружены две гравитационно линзированные сверхновые в одной и той же галактике.

"Когда сверхновая взрывается за гравитационной линзой, её свет достигает Земли несколькими различными путями. Мы можем сравнить эти пути с несколькими поездами, которые одновременно выезжают со станции, все они движутся с одинаковой скоростью и направляются в одно и то же место. Каждый поезд едет своим маршрутом, и из-за разницы в продолжительности путешествия и рельефа местности поезда не прибывают к месту назначения одновременно".

"Аналогично, изображения гравитационно линзированных сверхновых появляются перед астрономами в течение дней, недель или даже лет. Измеряя разницу во времени появления изображений сверхновых, мы можем измерить историю скорости расширения Вселенной, известную как постоянная Хаббла, что является главной проблемой современной космологии. Загвоздка в том, что эти многократные изображения сверхновых чрезвычайно редки: до сих пор было обнаружено менее десятка".

Исследователи говорят, что среди этого малого количества сверхновая 2016 года в галактике MRG-M0138, названная Реквием, выделялась по нескольким причинам.

"Во-первых, она была удалена от нас на 10 миллиардов световых лет. Во-вторых, сверхновая, вероятно, была того же типа (Ia), который используется как "стандартная свеча" для измерения космических расстояний".

"В-третьих, модели предсказали, что одно из изображений сверхновой настолько задерживается на своем пути из-за экстремальной гравитации скопления, что не появится перед нами до середины 2030-х годов. К сожалению, поскольку Реквием открыли только в 2019 году, задолго после того, как она исчезла из поля зрения, тогда не было возможности собрать достаточно данных для измерения постоянной Хаббла".

"Теперь мы нашли вторую гравитационно линзированную сверхновую в той же галактике, что и Реквием, которую мы называем "Сверхновая Энкор [на бис]".

Исследователи говорят, что Энкор была открыта неожиданно, и сейчас они активно следят за этой сверхновой в выделенное вне очереди время для работы с телескопом.

Слева: в 2016 году космический телескоп "Хаббл" увидел многократно изображенную сверхновую, названную "Реквием", в далекой галактике, линзированной промежуточным галактическим скоплением MACS J0138. Три изображения сверхновой видны, а четвертое изображение ожидается в 2035 году. На этом изображении в ближнем инфракрасном диапазоне свет с длиной волны 1,05 мкм представлен синим цветом, а с длиной волны 1,60 мкм - оранжевым. Справа: в ноябре 2023 года космический телескоп "Джеймс Уэбб" идентифицировал вторую многократно изображенную сверхновую в той же галактике с помощью инструмента NIRCam. Это первая известная система, которая создала более одного многократного изображения сверхновой. Hubble image credit: NASA, ESA, STScI, Steve A. Rodney (University of South Carolina) and Gabriel Brammer (Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Institute/University of Copenhagen); JWST image credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Justin Pierel (STScI) and Andrew Newman (Carnegie Institution for Science).

"Используя эти изображения Уэбба, мы измерим и подтвердим постоянную Хаббла на основе этой многократно изображенной сверхновой. Подтверждено, что Энкор является стандартной свечой или сверхновой типа Ia, что делает Энкор и Реквием самой отдаленной парой "сестринских" сверхновых-стандартных свечей среди всех когда-либо открытых".

"Обычно сверхновые непредсказуемы, но в этом случае мы знаем, когда и куда смотреть, чтобы увидеть финальное появление Реквиема и Энкора. Инфракрасные наблюдения около 2035 года уловят их последнее "ура" и обеспечат новое и точное измерение постоянной Хаббла".

OstanniPodii.com