За допомогою космічного телескопа дослідники виявили в ранньому Всесвіті в 10 разів більше наднових, ніж було відомо раніше. Про дослідження повідомляє НАСА.

Дослідники вивчили знімки, отримані в рамках програми спостережень Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) космічного телескопа “Джеймс Вебб”. На зображеннях вчені знайшли близько 80 далеких об’єктів, яскравість яких змінюється з часом. Більшість із них наднові, які вибухнули в перші мільярди років існування Всесвіту.

На крихітній ділянці неба дослідники ідентифікували близько 80 об’єктів, яскравість яких змінювалася з часом. Більшість із них – далекі наднові. Зображення: NASA, ESA, CSA, STScI

“Джеймс Вебб” ідеально підходить для пошуку дуже далеких наднових, оскільки через червоне зміщення довжина хвилі збільшується, чим далі об’єкт знаходиться від Землі. Тому світло далеких вибухів зміщується з оптичного діапазону в бік інфрачервоного, в якому працює космічний телескоп.

До запуску “Джеймса Вебба” було виявлено лише кілька наднових із червоним зсувом вище 2, що відповідає віку Всесвіту 3,3 млрд років. Дані спостережень програми JADES містять безліч наднових, які вибухнули ще далі в минулому, коли Всесвіту було менше 2 млрд років.

Щоб виявити наднові, вчені порівняли кілька зображень, зроблених з різницею в один рік, і шукали джерела, які зникли або з’явилися на цих зображеннях. Ці об’єкти, спостережувана яскравість яких із часом змінюється, називаються транзієнтами. На ділянці неба, яку закриє рисове зернятко у витягнутій руці, вчені знайшли близько 80 наднових.

Приклади транзієнтів на знімках “Вебба” – яскравість об’єктів змінювалася між спостереженнями у 2022 і 2023 роках. Зображення: NASA, ESA, CSA, STScI

Найдальша наднова, яку вчені спостерігали на знімку, вибухнула, коли Всесвіту було всього 1,8 млрд років. Це наднова з колапсом ядра, яка пов’язана з вибухом масивної зірки.

Особливий інтерес для астрофізиків становлять наднові типу Ia. Зміна яскравості цих вибухів передбачувана і добре описана. Тому вчені використовують їх для вимірювання далеких космічних відстаней і оцінки швидкості розширення Всесвіту.

На знімку знайшли принаймні одну наднову типу Ia з червоним зміщенням 2,9. Світло від цього вибуху йшло до Землі 11,5 млрд років тому. Вчені шукають наднові типу Ia з високим червоним зміщенням, щоб побачити, як змінюється їхня яскравість залежно від відстані. Це важливо для вимірювання швидкості розширення Всесвіту. Перший далекий об’єкт відповідає моделям, але вчені сподіваються знайти більше таких далеких наднових у даних майбутніх спостережень.