Augstas izšķirtspējas galaktikas, kas uzņem supergaismīgu supernovu, un tās haotiskās vides agrīnā Visumā simulācija. Pateicība: Adrians Malens un Marija Martiga (Svinburnas universitāte)
Dažas no pirmajām zvaigznēm bija masīvas un īslaicīgas, un tām bija paredzēts izbeigt savu dzīvi milzīgos sprādzienos. Astronomi ir atklājuši dažas agrākās un tālākās no šīm eksplodējošajām zvaigznēm, ko sauc par “supergaismīgajām” supernovām - zvaigžņu sprādzieni ir 10–100 reizes spilgtāki nekā citi supernovu veidi. Duets uzstāda visattālākās supernovas, kas vēl atklātas, rekordu un piedāvā norādes par ļoti agrīno Visumu.
“Šo supernovu gaismā ir detalizēta informācija par Visuma pirmsākumiem laikā, kad dažas no pirmajām zvaigznēm joprojām kondensējas no ūdeņraža un hēlija, ko veido Lielais sprādziens,” sacīja doktors Džefrijs Kuks, astrofiziķis no Svinburnas Tehnoloģiju universitāte Austrālijā, kuras komanda veica atklājumu.
Komanda izmantoja Kanādas, Francijas un Havaju teleskopa un Keck 1 teleskopa datu apvienojumu, kas abi atrodas Havaju salās.
“Supernovu veidi, kurus mēs esam atraduši, ir ārkārtīgi reti,” sacīja Kuks. “Faktiski tikai viens ir atklāts pirms mūsu darba. Šis konkrētais supernovas tips rodas ļoti masīvas zvaigznes nāves dēļ (apmēram 100 - 250 reizes pārsniedzot mūsu Saules masu) un eksplodē pavisam savādāk nekā citas supernovas. Šo notikumu atklāšana un izpēte sniedz mums novērošanas piemērus, lai labāk izprastu tos un ķīmiskās vielas, kuras viņi izmet Visumā, kad viņi mirst. ”
Supergaismīgās supernovas tika atklātas tikai pirms dažiem gadiem, un tuvējā Visumā tās ir reti sastopamas. To izcelsme nav labi izprotama, taču tiek uzskatīts, ka neliela to apakšgrupa notiek tad, kad ārkārtīgi masīvās zvaigznēs, kas ir 150 līdz 250 reizes masīvākas nekā mūsu Saule, notiek kodolsprādziens, ko izraisa fotonu pārvēršana elektronu-pozitronu pāros. Šis process ir pilnīgi atšķirīgs, salīdzinot ar visiem citiem supernovu veidiem. Gaidāms, ka šādi notikumi biežāk notiks agrīnajā Visumā, kad masīvākas zvaigznes bija biežākas.
Tas, kā arī šo notikumu ārkārtīgais spilgtums, pamudināja Kūku un kolēģus meklēt supergaismīgās supernovas sarkano punktu maiņā, z, lielākai par 2, kad Visums bija mazāks par vienu ceturtdaļu no tā pašreizējā vecuma.
"Mēs izmantojām LRIS (zemas izšķirtspējas attēlveidošanas spektrometru) Keck I ierīcē, lai iegūtu dziļo spektroskopiju, lai apstiprinātu saimnieka sarkano nobīdi un meklētu novēlota laika emisiju no supernovām," sacīja Kuks. “Sākotnējie atklājumi tika atrasti CFHT Legacy Survey Deep laukos. Gaisma no supernovām ieradās šeit uz Zemes pirms 4–6 gadiem. Lai apstiprinātu viņu attālumus, mums jāsaņem viņu saimniekdatoru galaktiku spektrs, kas ir ļoti vājš to lielā attāluma dēļ. Lielais Keka diafragmas atvērums un augstā LRIS jutība to ļāva. Turklāt dažām supernovām ir pietiekami spilgtas emisijas īpašības, kas saglabājas vairākus gadus pēc eksplozijas. Dziļā Keka spektroskopija spēj noteikt šīs līnijas kā vēl vienu apstiprināšanas un izpētes līdzekli. ”
Kuka un kolēģi pārmeklēja lielu Visuma tilpumu pie z, kas lielāks par vai vienāds ar 2, un atrada divas supergaismīgas supernovas ar sarkano maiņu 2,05 un 3,90 - sabojājot iepriekšējo supernovas sarkanās nobīdes ierakstu 2,36 un norādot uz produkciju supergaismīgo supernovu ātrums šajos sarkano krāsu maiņās ir vismaz 10 reizes lielāks nekā tuvējā Visumā. Lai gan šo divu objektu spektri padara maz ticamu, ka viņu priekšteči bija starp pirmajām zvaigžņu paaudzēm, pašreizējie rezultāti liecina, ka šo zvaigžņu noteikšana var nebūt tālu no mūsu uztveres.
Pirmo zvaigžņu noteikšana ļauj mums daudz labāk izprast pirmās Visuma zvaigznes, sacīja Kuks.
"Neilgi pēc lielā sprādziena Visumā bija tikai ūdeņradis un hēlijs," viņš teica. “Visi citi elementi, ko mēs šodien redzam ap mums, piemēram, ogleklis, skābeklis, dzelzs un silīcijs, tika ražoti zvaigžņu kodolos vai supernovas sprādzienu laikā. Pirmās zvaigznes, kas izveidojās pēc Lielā sprādziena, lika pamatus ilgajam Visuma bagātināšanas procesam, kas galu galā radīja daudzveidīgo galaktiku, zvaigžņu un planētu kopumu, ko mēs šodien redzam ap mums. Mūsu atklājumi izliek agru laiku Visumā, kas pārklājas ar laiku, kurā mēs sagaidām pirmās zvaigznes. ”
Avoti: Keka observatorija, Daba
