Космічний телескоп імені Джеймса Вебба виявив найдавнішу та найвіддаленішу наднову, яку коли-небудь бачили — зоряний вибух, який стався, коли Всесвіту було всього 1,8 мільярда років. Стародавній спалах зірок було виявлено серед 80 інших на ділянці неба, яка, з нашої точки зору на Землі, має ширину приблизно як рисове зерно, яке тримають на відстані витягнутої руки.
Наднові є швидкоплинними об’єктами, оскільки їх яскравість змінюється з часом. Це робить нову серію вибухів далеких зірок особливо захоплюючою, оскільки їх вивчення може дати ключове розуміння невирішених питань про те, як ріс ранній Всесвіт. Дослідники представили свої висновки 10 червня на 244-й зустрічі Американського астрономічного товариства в Медісоні, штат Вісконсін.
«Ми, по суті, відкриваємо нове вікно в тимчасовий Всесвіт», — сказав у заяві Метью Зіберт, астроном, який веде спектроскопічний аналіз наднових. «Історично склалося так, що кожного разу, коли ми це робили, ми знаходили надзвичайно захоплюючі речі — речі, яких ми не очікували».
Існує дві основні категорії наднових: колапс ядра та термоядерні наднові.
Вибухи першої категорії відбуваються, коли зірки, маси яких принаймні у вісім разів більші за наше Сонце, закінчуються паливом і колапсують самі, перш ніж знову розширитися назовні у гігантському вибуху.
Другі, відомі як наднові типу Ia, виникають, коли дві зірки, одна з яких є зруйнованою оболонкою зірки, яка називається білим карликом, рухаються по спіралі одна до одної. Це змушує білого карлика позбавляти водень із зірки, навколо якої він обертається, створюючи реакцію, яка закінчується гігантським термоядерним вибухом.
Наднові типу Ia представляють особливий інтерес для астрофізиків, оскільки вважається, що їхні вибухи завжди мають однакову яскравість, що робить їх «стандартними свічками», за якими астрономи можуть вимірювати далекі відстані та обчислювати швидкість розширення Всесвіту, відому як Хаббл. постійний.
Але спроби виміряти постійну Хаббла за допомогою цих стандартних свічок та інших методів призвели до тривожної розбіжності — схоже, що Всесвіт розширюється з різною швидкістю залежно від того, куди ми дивимося. Ця проблема, відома як напруга Хаббла, поставила під серйозні сумніви стандартну модель космології та зробила пошук стандартних свічок протягом життя Всесвіту головним завданням для астрономів.
Дослідники виявили стародавні наднові, використовуючи дані JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES). Огляд проводився шляхом отримання кількох знімків однієї і тієї ж ділянки неба з інтервалом у рік. Дивлячись на нові точки світла, які з’являлися або зникали на послідовних зображеннях, дослідники ідентифікували наднові зірки, деякі з яких були вибухами типу Ia.
Тепер, коли вони ідентифікували надзвичайно далекі вибухи зірок, дослідники вивчатимуть їх уважніше, щоб визначити вміст металу та точну відстань. Вони кажуть, що це має допомогти вченим зрозуміти, з яких зірок виникли вибухи, а також умови «допідліткового» Всесвіту, в якому вони відбулися.
«Це справді наш перший зразок того, як виглядає [віддалений] Всесвіт із високим червоним зміщенням для науки про перехідні процеси», — сказав у заяві Джастін Пірел, астроном з команди JADES. «Ми намагаємося визначити, чи віддалені наднові принципово відрізняються від того, що ми бачимо у ближньому Всесвіті, чи дуже схожі на них».