8.4 C
София
неделя, 17 октомври 2021 г.

Появата на свръхнова ще определи възрастта на Вселената

 

Този куп галактики, видян от телескоп Хъбъл, изкривява светлината на галактика далеч зад нея в дъги (оранжево)      Изображение: Hubble/NASA, ESA

Това криволичещо пътешествие от светлината на отдалечена свръхнова в съзвездието Кит може да помогне на изследователите да определят колко бързо се разширява Вселената – след още няколко десетилетия.

Преди около 10 милиарда години звезда избухва в далечна галактика на име MRG-M0138. Част от светлината от тази експлозия по-късно среща гравитационна леща на куп галактики, чиято гравитация изпраща светлината по множество различни пътища.

През 2016 г. свръхновата се появява на небето на Земята като три различни светлинни точки, като всяка маркира три различни пътя, по които светлината е стигнала до тук. Сега изследователите прогнозират, че свръхновата ще се появи отново в края на 2030 -те години.

Закъснението във времето е най-дългото, наблюдавано някога от свръхнова, и то може да даде по-точна оценка за разстоянието до галактиката на гостоприемника на свръхновата, съобщава екипът на 13 септември в Nature Astronomy. И това от своя страна може да позволи на астрономите да прецизират оценките на константата на Хъбъл – параметърът, който описва колко бързо се разширява Вселената. Оригиналните три светлинни точки се появиха в изображения от космическия телескоп Хъбъл.

„Това беше чиста случайност“, казва астрономът Стив Родни от Университета на Южна Каролина в Колумбия. Три години по-късно, когато Хъбъл отново наблюдава галактиката, астрономът Габриел Брамър от Университета в Копенхаген открива, че и трите светлинни точки на свръхновата са изчезнали.

Изчислявайки как гравитацията на междинния клъстер променя пътя, по който преминават светлинните лъчи на свръхновата, Родни и колегите му прогнозират, че свръхновата ще се появи отново през 2037 г., плюс-минус няколко години. По това време обаче Хъбъл може да изгори в атмосферата, така че екипът на Родни нарече свръхновата „SN Requiem“. „Това е реквием за умираща звезда и нещо като елегия за самия космически телескоп Хъбъл“, казва Родни.

Пета светлинна точка, твърде слаба, за да се види, също може да пристигне около 2042 г., изчислява екипът.

В друго изображение на Хъбъл на галактическия куп MACS J0138.0-2155, клъстерът разделя светлината от свръхнова в три точки, SN1, SN2 и SN3. Другите две точки, SN4 и SN5, са прогнози за това къде ще се появи светлината от свръхнова през следващите години

Прогнозираното 21-годишно забавяне – от 2016 до 2037- е рекордно за свръхнова. За разлика от това първата открита някога гравитационна леща – двойни изображения на квазар, забелязана през 1979 г., има закъснение от само 1,1 години.

Не всички са съгласни с прогнозата на Родни. „Много е трудно да се предвиди какво ще бъде забавянето във времето“, казва Рудолф Шилд, астрофизик от Центъра за астрофизика в Харвард-Смитсониън в Кеймбридж, Масачузетс, който първи измерва забавянето на двойния квазар.

Разпределението на тъмната материя в галактиката, където се намира свръхновата, и клъстерът, разделящ светлината на свръхновата, е толкова несигурно, казва Шилд, че следващото изображение на SN Requiem може да дойде много след периода, посочен от екипа на Родни. Във всеки случай, когато изображението на свръхнова се появи, „това би било феноменално прецизно измерване“ на закъснението, казва Патрик Кели, астроном от Университета на Минесота в Минеаполис.

Това е така, защото несигурността в закъснението ще бъде малка в сравнение с огромната продължителност на самото забавяне. Това забавяне, съчетано с точно описание на това как светлинните лъчи се преплитат през галактическия клъстер, може да повлияе на дебата за константата на Хъбъл. Числено константата на Хъбъл е скоростта, с която тази галактика се отдалечава от нас, разделена на разстоянието до тази галактика.

Следователно за дадена галактика с известна скорост по-голямо прогнозно разстояние води до по-малко число за константата на Хъбъл. Това число веднъж беше оспорено с коефициент 2. Днес обхватът е много по-прецизен, от 67 до 73 километра в секунда на мегапарсек.

Но това разпространение все още оставя възрастта на Вселената несигурна. Често цитираната възраст от 13,8 милиарда години съответства на константата на Хъбъл от 67,4. Но ако константата на Хъбъл е по-висока, тогава Вселената може да бъде с около милиард години по-млада. Колкото повече време отнема SN Requiem да се появи отново, толкова по-далеч от Земята е галактиката-домакин, което означава по-ниска константа на Хъбъл и по-стара вселена. Така че ако дебатът за константата на Хъбъл продължи до 2030-те години, точната дата, на която свръхновата оживява, може да помогне за разрешаването на спора и да установи основен космологичен параметър.

Последни новини

google-site-verification: google8d719d63843e6dc9.html