Лише за три тижні з моменту відкриття 21 січня 2014 року багато нового дізналося про нову супернову SN 2014J у Мессьє 82, галактиці «Сигара». Окрім раннього підтвердження, що ґрунтується на його спектрі, що це дійсно наднова типу Ia, тепер розуміється, що це найближчий вибух типу Ia до нашої галактики Чумацький Шлях з 1986 року.
Сама унікальна близькість робить SN 2014J однією з найважливіших супернових, що коли-небудь спостерігалися. Це вплине на наше розуміння як класу Ia наднових типів, так і Всесвіту в цілому, оскільки розмір, вік і остаточна доля нашого Всесвіту тісно пов'язані зі спостереженнями наднових типів Ia, а також точністю, з якою вони можуть застосовується для оцінки універсальної шкали відстаней вирішальним чином залежить від найближчих прикладів. SN 2014J, швидше за все, залишиться найближчою опорною точкою у шкалі відстаней на основі сверхнових типів Ia протягом наступних десятиліть.
"Будучи найближчою суперновою подібного роду, SN 2014J допоможе нам краще відкалібрувати розширення Всесвіту", - сказав Адам Рісс, співавтор проекту "Supernova H0 for Equation of State (SHOES)" та співпереможець 2011 р. Нобелівська премія з фізики.
Спостереження наднових типу Ia призвели до відкриття, що наш Всесвіт складається здебільшого з темної енергії, і що швидкість його розширення, очевидно, прискорюється. Це відкриття отримало Нобелівську премію у галузі фізики 2011 року для Рісса, Соля Перлмуттера та Брайана Шмідта.
Вимірювання дедалі точнішої точності розширення нашого Всесвіту було Святим Граалом космології з часу відкриття Хаббла в 1929 році. Тип Ia ідеально підходить для зондування космологічних масштабів відстаней, оскільки ці зоряні вибухи відбуваються лише тоді, коли білі карликові зірки перевищують певну критичну масу, еквівалентно 1,4 сонячних мас.
Як результат, більшість сверхнових типу Ia вибухають приблизно з однаковою внутрішньою або абсолютною величиною. Таким чином, вони забезпечують унікальний вид «стандартної свічки», за допомогою якої будь-яка наднова типу Ia, яка спостерігається в сто разів слабша за іншу, може бути зрозуміла в десятки разів більше, ніж інша. На практиці враховуються тонкі відмінності між фактичними надновами типу Ia, що в середньому становлять близько десяти відсотків за їх чистим впливом на оцінки відстаней. Технічно, таким чином, супернові типу Ia забезпечують «стандартизовані свічки».
Нормальні наднорматичні типи Ia добре розуміються. Вже за кілька днів після його відкриття Роберт Кімбі з Інституту фізики і математики Всесвіту Кавлі в університеті Токіо зміг передбачити максимум видимої величини m_V = 10,5 та час пікової яскравості 2 лютого для SN 2014J, більше ніж за тиждень до їх виникнення. Як показують тепер доступні спостереження, узагальнені в кривій світла, доступній завдяки Американській асоціації спостерігачів змінних зірок, прогноз Квімбі, заснований на кривих світла іншої подібної наднової типу Ia, виявився помітним (див. Малюнок 1, нижче).
У той час як SN 2014J - це нормальна суперна типу Ia, його крива світла виявляє, що вона сильно почервоніла, як у затемненій та затемненій великій кількості пилу, що присутній і втручається в його галактику-господаря. Кількість почервоніння позначається різницею між синьою та зоровою величиною. Відоме як вимирання, виміряне як E = (B-V), для SN 2014J вимирання становить ~ 1,3 маг. Це порівнюється з наступною недавньою суперновою формою Ia, SN 2011fe у галактиці Мессьє 101, у 23 мільйони світлових років (7,0 мегапарсеків). Це крива світла, що показує, що SN 2011fe був почервонілий в порівнянні, тобто спектр і колір є нормальними.
Датою першого світла вибуху SN 2014J тепер було встановлено 14 січня 2002 року, приблизно за тиждень до відкриття 21 січня. Про це повідомлялося в одній з принаймні двох публікацій, вже опублікованих в Інтернеті щодо SN 2014J, тієї, яку написав WeiKang Zheng et співавт., які вже надходили до листів з астрофізичного журналу (див. електронний друк тут). SN 2014J - одна з чотирьох наднових типів Ia з спостереженнями вже через день після першого світла; інші, включаючи SN 2011fe, і SN 2009ig у галактиці NGC 1015 на 130 мільйонів світлових років (41 мегапарсек), а SN 2013dy у галактика NGC 7250 на 46 мільйонів світлових років (14 мегапарсеків).
Двох суперників для найближчих останніх наднових типів Ia, SN 1972E в галактиці NGC 5253 і SN 1986G в NGC 5128, галактиці Кентавра А, були цитовані рано. Однак вони не стверджують, що мають безпосереднє відношення до нульової точки масштабу поточної відстані, оскільки не мають сучасних, повних, багатодіапазонних та багатоепохальних спостережень, включаючи попередньо максимальні спостереження, які є важливим значенням для визначення нульових точок наднових типів Ia та даних що зараз збирається для SN 2014J. Наприклад, SN 2002fk в галактиці NGC 1309 при 100 мільйонах світлових років (31 мегапарсек) - одна з восьми супернових типу Ia, використовуваних як калібратори нульових точок, через їх повні, багатополосні, багатодіапазонні світлокрилові дані, як застосовано, наприклад, Riess et al. (див.: 2011ApJ… 730..119R).
З точки зору того, що недавня наднова типу Ia була відносно найближчою, відстані до залучених галактик можна оцінити на основі аналізу по суті всіх оцінок відстані, незалежних від червоного зміщення, які публікуються для галактик з 1980 року, тобто в сучасну епоху з використанням ПЗЗ та включаючи спостереження на основі космічного телескопа Хаббла НАСА. Такі оцінки відстані в галактиці відображаються в таблиці Екстрагалактичних даних NASA / IPAC для галактичних відстаней (NED-D).
Galaxy Messier 82, приймаючий SN 2014J, розташований у 12,0 мільйонів світлових років (3,6 мегапарсек), виходячи із середнього значення для трьох видів індикатора відстані, використовуючи 8 різних оцінок. Середнє відхилення серед цих показників становить ~ 10%.
Galaxy NGC 5128, приймаючий SN 1986G, також розташований у 12,0 мільйонів світлових років, грунтуючись на 11 різних показниках, що використовують 46 різних оцінок відстані, а також зі стандартним відхиленням між показниками ~ 10%. Таким чином, щоб у межах точності показників обидві наднови відбулися на однаковій відстані, підтверджуючи, що SN 2014J є найближчим з SN 1986G. Галактика NGC 5253, що приймає SN 1972E, насправді є найближчою галактикою, на 11,0 мільйона світлових років (3,4 мегапарсеки), як відомо, що в сучасну епоху розміщено наднову типу Ia на основі 6 показників з 48 оцінок.
Облік його затемнення через пил у Messier 82 - це лише одна частина декількох, що беруть участь у застосуванні даних SN 2014J для оцінки його відстані. Подальші спостереження за його зменшенням розкриють повну криву світла. Це дасть можливість оцінювати час його спаду та коефіцієнти розтягування кривої світла. Після того, як вони знайдуться в руці, протягом найближчих декількох-декількох тижнів, SN 2014J почне використовувати його як найближчий опорний пункт Ia наднової типу Ia.
Більше віхи, ніж каменю Розетти, SN 2014J все-таки матиме вплив тривалої спадщини на майбутні застосування спостережень наднових типів Ia в космології. Це буде особливо важливим для посилення використання наднової типу Ia як космологічних показників відстані. Це важливо для поточних проектів, включаючи проект SHOES, програму Карнегі Хаббла та інші, які мають на меті виміряти швидкість розширення Всесвіту або постійну Хаббла з точністю, що перевищує один відсоток протягом наступного десятиліття. Цей рівень точності необхідний для того, щоб зрозуміти не тільки точний розмір і вік нашої Всесвіту, але і точне рівняння стану, що регулює загальну енергію нашого Всесвіту, включаючи його темну енергію.
