Моделювання високої роздільної здатності галактики, яка розміщує надсвітній наднову та її хаотичне середовище у ранньому Всесвіті. Кредит: Адріан Малек та Марі Мартіг (Університет Свінбурна)
Деякі з самих ранніх зірок були масовими і короткочасними, судившись закінчити своє життя у величезних вибухах. Астрономи виявили деякі найдавніші та найвіддаленіші з цих вибухаючих зірок, які називаються «надсвітніми надновами - зоряні вибухи в 10–100 разів яскравіші, ніж інші типи наднових. Дует встановлює рекорд найвіддаленішої ще виявленої наднової, і пропонує підказки про дуже ранній Всесвіт.
"Світло цих наднових містить детальну інформацію про зародження Всесвіту, в той час, коли деякі з перших зірок все ще конденсуються з водню та гелію, утворених Великим вибухом", - сказав доктор Джефрі Кук, астрофізик з Технологічний університет Свінберна в Австралії, команда якого здійснила відкриття.
Команда використала комбінацію даних телескопа Канада-Франція-Гаваї та телескопа Keck 1, обидва розташовані на Гаваях.
"Тип наднових, які ми знайшли, надзвичайно рідкісний", - сказав Кук. «Насправді до нашої роботи було виявлено лише одного. Цей конкретний тип наднових є наслідком загибелі дуже масивної зірки (приблизно в 100 - 250 разів більше маси нашого Сонця) і вибухає зовсім по-іншому в порівнянні з іншими надновими. Виявлення та вивчення цих подій дає нам приклади спостереження, щоб краще зрозуміти їх та хімічні речовини, які вони викидають у Всесвіт, коли вони помирають ».
Суперсвітні наднови були виявлені лише кілька років тому, і вони рідкісні у сусідньому Всесвіті. Їх походження недостатньо зрозуміло, але, як вважається, невелика їх підмножина виникає, коли надзвичайно масивні зірки, 150 до 250 разів масивніші за наше Сонце, зазнають ядерного вибуху, спровокованого перетворенням фотонів у пари електрон-позитрон. Цей процес зовсім інший порівняно з усіма іншими типами наднових. Очікується, що такі події частіше трапляються в ранньому Всесвіті, коли масивні зірки були більш поширеними.
Це та надзвичайна яскравість цих подій спонукали Кука та його колег шукати надсвітлених наднових на червоних змінах, z, більших ніж 2, коли Всесвіт становила менше чверті сучасного віку.
"Ми використовували LRIS (спектрометр з низькою роздільною здатністю) на Keck I, щоб отримати глибоку спектроскопію для підтвердження зміни червоного зміщення господаря та пошуку пізніх викидів із наднових", - сказав Кук. «Початкові виявлення були знайдені в полях CFHT Legacy Survey Deep. Світло від наднових прибуло сюди на Землю 4 - 6 років тому. Щоб підтвердити їх відстань, нам потрібно отримати спектр їхніх галактик-господарів, які дуже слабкі через велику відстань. Велика діафрагма Кека та висока чутливість LRIS зробили це можливим. Крім того, деякі наднові мають досить яскраві характеристики викидів, які зберігаються роками після вибуху. Глибока спектроскопія Кека здатна виявити ці лінії як подальший засіб підтвердження та дослідження ».
Кук та його працівники обшукали великий об'єм Всесвіту на z, більший або дорівнює 2, і виявили дві надсвітлінні наднові, при перемиканнях 2,05 та 3,90 - побивши попередній редміс красного зміщення супернової 2,36 і передбачаючи виробництво швидкість надсвітніх сверхнових у цих червоних змінах принаймні в 10 разів вище, ніж у сусідньому Всесвіті. Незважаючи на те, що спектри цих двох об'єктів малоймовірні, що їхні предки були одними із зірок першого покоління, нинішні результати свідчать про те, що виявлення цих зірок може бути далеко не нашим розумінням.
Виявлення перших зірок дозволяє нам набагато краще зрозуміти перших зірок у Всесвіті, сказав Кук.
"Незабаром після Великого вибуху у Всесвіті залишився лише водень та гелій", - сказав він. «Всі інші елементи, які ми сьогодні бачимо навколо нас, такі як вуглець, кисень, залізо та кремній, виготовлялися в ядрах зірок або під час вибухів наднової. Перші зірки, що утворилися після Великого вибуху, заклали основу для тривалого процесу збагачення Всесвіту, який врешті-решт створив різноманітний набір галактик, зірок та планет, які ми бачимо навколо нас сьогодні. Наші відкриття досліджують ранній час у Всесвіті, який перегукується з часом, коли ми очікуємо побачити перших зірок ».
Джерела: обсерваторія Кека, природа
