Habla teleskops atklāj pārnovu 10 miljardu gaismas gadu attālumā
Publicēts: 5.04.2013
NASA Habla teleskops ir atklājis vistālāko pārnovu, kura pieder tipam, kas tiek izmantots kosmisko attālumu noteikšanā. Pārnova UDS10Wil jeb SN Wilson nodēvēta par godu ASV 28. prezidentam Vūdrovam Vilsonam. Zvaigzne uzsprāgusi pirms vairāk nekā 10 miljardiem gadu (sarkanā nobīde 1,914), laikā, kad Visums vēl tikai veidojās un zvaigznes dzima mežonīgā ātrumā.
SN Wilson pieder Ia tipa pārnovām. Šie objekti astronomiem ļoti patīk, jo to spožums ir konstants, kas ļauj šī tipa pārnovas izmantot kosmisko attālumu un Visuma izplešanās ātruma noteikšanā. Zinātnieki uzskata, ka šo objektu izpēte var sniegt norādes par tumšās enerģijas īpašībām.
"Jaunā rekordiste ļauj mums ieskatīties agrīnajā Visumā un iegūt jaunu informāciju par to, kā sprāgst šīs zvaigznes," pastāstīja pētījuma vadītājs astronoms Deivids Džounss no Džona Hopkinsa universitātes. "Šajā laika periodā mēs varam pārbaudīt teorijas par to, cik uzticami ir šie sprādzieni Visuma evolūcijas un izplešanās skaidrošanai."
Viena no aktīvākajām diskusijām, kas saistīta ar Ia tipa pārnovām, ir par to, kā tās uzsprāgst. Jaunākais atklājums nosver svaru kausus par labu vienai no konkurējošām teorijām. Sākotnējie rezultāti liecina, ka šīs pārnovas iemesls ir divu balto punduru saplūšana.
Atklājums paveikts trīs gadu ilgušās Habla programmas ietvaros. 2010. gadā tika uzsākta tālu Ia tipa pārnovu meklēšana un analīze, lai noteiktu, vai tās ir mainījušās 13,8 miljardus ilgajā Visuma pastāvēšanas laikā kopš Lielā Sprādziena. CANDELS-CLASH pārnovu projekta ietvaros astronomi izmantoja Habla teleskopa plaša lauka kameru (WFC 3), lai tuvā infrasarkanā starojuma diapazonā meklētu tālas pārnovas un veiktu attāluma noteikšanu ar spektroskopijas metodi. Projektu vada Ādams Rīss no Kosmosa teleskopa zinātnes institūta.
Tālu pārnovu atklāšana ir spēcīga metode, ar kuras palīdzību iespējams izmērīt tumšās enerģijas radīto Visuma paātrināto izplešanos. Līdz šim Rīsa komandai ir izdevies atklāt vairāk nekā 100 dažāda tipa pārnovas dažādos attālumos. No tām astoņas ir Ia tipa pārnovas, kas uzsprāgušas pirms vairāk nekā 9 miljardiem gadu.
Pārnovu meklēšanas metodes pamatā bija konkrētu debesu apgabalu fotografēšana tuvā infrasarkanā starojuma diapazonā ik pa aptuveni 50 dienām trīs gadu garumā. Tādejādi pastāv iespēja pamanīt tālas pārnovas blāvo uzliesmojumu. SN Wilson tika ieraudzīta 2010. gada decembrī CANDEL pārskata ietvaros fotografētajos attēlos. Lai noteiktu attālumu un pārnovas tipu, tika izmantots WFC 3 spektrometrs un Eiropas Dienvidu observatorijas Ļoti lielais teleskops (VLT).
Lai arī SN Wilson iepriekšējo attāluma rekordu pārspēj tikai par nieka 4%, tas nozīmē, ka pārnova ir uzsprāgusi par aptuveni 350 miljoniem gadu agrāk.
"Šīs pārnovas ir svarīgi rīki tumšās enerģijas izpētē," teica Rīss. "Šis pētījums ir iespēja pārbaudīt pašas pārnovas, lai noskaidrotu, cik mēs labi tās izprotam."
"Ia tipa pārnovas ir visprecīzākā attāluma mēraukla, bet mēs neesam pārliecināti, ka visos gadījumos mērauklas garums ir vienāds," paskaidroja Stīvs Rodnijs no Džona Hopkinsa universitātes. "Jo labāk mēs izpratīsim šīs pārnovas, jo precīzāka kļūs mūsu mēraukla."
Agrīnā Visuma Ia tipa pārnovu izpēte palīdzēs astronomiem noskaidrot, kurš no diviem konkurējošajiem sprādziena izcelsmes modeļiem ir pareizais. Vienā no modeļiem sprādziena iemesls ir divu balto punduru saplūšana, otrajā gadījumā baltais punduris uzkrāj matēriju no normālas zvaigznes dubultzvaigžņu sistēmā un uzsprāgst, kad uzkrātās matērijas daudzums pārsniedz kritisko robežu.
Sākotnēji rezultāti liecina par krasu Ia tipa pārnovu skaita samazināšanos laika posmā no 7,5 līdz vairāk nekā 10 miljardiem gadu senā pagātnē. Novērojumi liecina par labu divu balto punduru saplūšanas teorijai, jo tā paredz, ka agrīnajā Visumā lielākā daļa zvaigžņu ir pārāk jaunas, lai rastos Ia tipa pārnovas.
"Ja mēs iedomājamies pārnovas kā popkornu, tad jautājums ir, cik ilgam laikam jāpaiet līdz brīdim, kad tas sāks sprāgt," teica Rīss. "Jums var būt dažādas teorijas par to, kas notiek kodolā. Kad jūs reģistrējat pirmo sprādzienu un šo notikumu biežumu, iegūtie dati sniedz informāciju par kukurūzu graudu pārvēršanos popkornā."
Divu balto punduru scenārija gadījumā pirmās pārnovas varēja sprāgt aptuveni 400 miljonus gadus pēc pirmo zvaigžņu dzimšanas. Tad sprādzienu biežums laika gaitā samazinās.
"Aptuveni pirms 10 miljardiem gadu zvaigžņu veidošanās ātrums sasniedza savu pīķa stundu," paskaidroja Rodnijs. "Ja lielākā daļa pārnovu sprāgtu neilgu brīdi pēc to dzimšanas, tad mēs pārnovu pīķi novērotu aptuveni tajā pašā laikā. Tomēr tādas pārnovas kā SN Wilson mēs šajā laika periodā redzam ļoti maz un tas liecina par labu divu balto punduru modelim, kurā tiek paredzēta zināma laika nobīde starp zvaigžņu veidošanos un pārnovas sprādzienu."
Noskaidrojot Ia tipa pārnovu izcelsmes modeli, iespējams noteikt, cik ātri Visums tika bagātināts ar smagākiem elementiem, piemēram, dzelzi. Šajos sprādzienos tiek saražota aptuveni puse no dzelzs daudzuma Visumā.
HubbleSite
Komentāri
