Dodano: 05 październik 2020r.

Eksplozja supernowej w całej okazałości. Nowy poklatkowy film z teleskopu Hubble'a

Kosmiczny Teleskop Hubble'a zaobserwował w 2018 roku wybuch supernowej w galaktyce spiralnej NGC 2525. Teraz NASA opublikowała timelapse z prawie rocznych obserwacji, dzięki czemu możemy oglądać eksplozję w całej okazałości.

Eksplozja supernowej w całej okazałości. Nowy poklatkowy film z teleskopu Hubble'a

 

Do eksplozji supernowej doszło w galaktyce spiralnej NGC 2525, oddalonej o 70 milionów lat świetlnych od Ziemi. 70 milionów lat świetlnych to niewyobrażalna odległość według ludzkich standardów - tak ogromna, że kiedy nastąpiła eksplozja, na Ziemi nadal dominowały dinozaury. Jednak w ogromie kosmosu to naprawdę blisko. Galaktyka NGC 2525, w której miało miejsce zdarzenie, została odkryta przez Williama Herschela w 1791 roku.

Timelapse supernowej

Supernowa, formalnie znana jako SN2018gv, została po raz pierwszy zauważona w połowie stycznia 2018 r. Kosmiczny Teleskop Hubble'a rozpoczął obserwację w lutym 2018 r. w ramach programu badawczego mierzącego tempo ekspansji Wszechświata. Supernowe, takie jak ta, mogą posłużyć astronomom do dokładniejszego obliczenia odległości we Wszechświecie.

Badaniami kierował laureata Nagrody Nobla Adam Riessa ze Space Telescope Science Institute (STScI) i Johns Hopkins University w Baltimore, USA. - Żaden ziemski pokaz sztucznych ogni nie może konkurować z tą supernową uchwyconą w pełnej chwale przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a - powiedział Riess.

Supernowa została uchwycona przez Hubble'a z niezwykłymi szczegółami. Pojawiła się jako bardzo jasna gwiazda znajdująca się na zewnętrznej krawędzi jednego z wirujących ramion spiralnych galaktyki. Opublikowany przez NASA wyjątkowy film poklatkowy pokazuje jasną supernową, która początkowo przyćmiła najjaśniejsze gwiazdy w galaktyce, zanim pogrążyła się w ciemności w ciągu roku obserwacji. Timelapse składa się z obserwacji wykonanych w ciągu jednego roku, od lutego 2018 do lutego 2019.

Supernowa typu Ia

Supernowe to potężne eksplozje, które oznaczają koniec życia gwiazdy. Typ supernowej zaobserwowany przez teleskop Hubble'a znany jest jako supernowa typu Ia. To jedna z odmian supernowej, która charakteryzuje się tym, że w jej widmie brak linii wodoru i helu, za to silna jest linia absorpcyjna krzemu. Tego typu eksplozje uwalniają najwięcej energii spośród znanych nam supernowych.

Supernowe typu Ia są związane z układami podwójnymi gwiazd, w których biały karzeł podkrada materie od swojej sąsiadki. Jeśli osiągnie masę krytyczną przekraczającą 1,44 masy naszego Słońca, jego jądro nagrzewa się na tyle, aby rozpocząć proces fuzji węgla, uruchamiając niekontrolowane procesy termojądrowe, łączące duże ilości tlenu i węgla w ciągu kilku sekund.

Uwolniona energia rozrywa gwiazdę w gwałtownej eksplozji, wyrzucając materię z prędkością do 6 proc. prędkości światła i emitując ogromne ilości promieniowania. Supernowe typu Ia konsekwentnie osiągają szczytową jasność 5 miliardów razy jaśniejszą niż nasze Słońce, zanim zaczną ciemnieć.

Rozszerzanie się Wszechświata

Ponieważ supernowe tego typu wytwarzają stałą szczytową jasność, są one użytecznymi narzędziami dla astronomów do określania odległości we Wszechświecie. Znając faktyczną jasność supernowej i obserwując jej pozorną jasność na niebie, astronomowie mogą obliczyć odległość do tych obiektów. Nie jest to konieczne w przypadku NGC 2525, której odległość została już zmierzona innymi metodami, ale jest niezbędne do lepszego zrozumienia tempa ekspansji Wszechświata, czyli tzw. stałej Hubble'a.

Riess jest żywo zainteresowany tematem. W końcu Nagrodę Noble z fizyki zdobył za wykorzystanie supernowych typu Ia do udowodnienia, że ​​ekspansja Wszechświata przyspiesza. Uczony odkrył, że odległe galaktyki oddalają się od nas szybciej niż bliższe. To odkrycie, całkowicie sprzeczne z ówczesnymi założeniami, spowodowało rewolucję w kosmologii, ponieważ można je wytłumaczyć jedynie obecnością ciemnej energii.

Chociaż wcześniejsze pomiary Reissa były wystarczająco dokładne, aby udowodnić przyspieszającą ekspansję, nadal miały znaczny margines błędu, a szczegółowe obserwacje wydarzeń, takich jak SN2018gv, mogą to poprawić.

Riess i jego zespół połączyli pomiary odległości od supernowych z odległościami obliczonymi za pomocą gwiazd zmiennych znanych jako cefeidy. Cefeidy to pulsujące gwiazdy. Okresowo zmieniają swoje rozmiary, a także jasność, co również pozwala je wykorzystać do pomiarów odległości.

Od momentu wystrzelenia Kosmiczny Teleskop Hubble'a pomógł radykalnie poprawić precyzję stałej Hubble'a. Wyniki samego programu obserwacyjnego, którym kieruje Riess, zmniejszyły niepewność pomiaru stałej Hubble'a do niespotykanego 1,9 proc. Uczeni mają nadzieję, że dalsze pomiary NGC 2525 przyczynią się do osiągnięcia celu, jakim jest zmniejszenie niepewności do 1 proc. Dokładniejsza stała Hubble'a może pokazać wskazówki dotyczące niewidzialnej ciemnej materii i tajemniczej ciemnej energii, odpowiedzialnej za przyspieszenie tempa rozszerzania się Wszechświata. Razem te informacje mogą pomóc nam zrozumieć historię i przyszłe losy Wszechświata.

 

Źródło: Spacetelescope.org, fot. ESA/Hubble & NASA, A. Riess and the SH0ES team