Vebs atver jaunu logu par supernovas zinātni | Huepaintco

Vebs atver jaunu logu par supernovas zinātni

Šis raksts ir pārskatīts saskaņā ar Science X’s redakcijas process
un politikas.
Redaktori ir uzsvērusi šādas īpašības un vienlaikus nodrošinājusi satura ticamību:

faktu pārbaudīts

uzticams avots

korektūru


JADES dziļajā laukā tiek izmantoti NASA Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa (JWST) novērojumi kā daļa no JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey) programmas. Astronomu komanda, kas pētīja JADES datus, identificēja aptuveni 80 objektus (apvilkti zaļā krāsā), kuru spilgtums laika gaitā mainījās. Lielākā daļa šo objektu, kas pazīstami kā pārejoši objekti, ir eksplodējošu zvaigžņu vai supernovu rezultāts. Pirms šī pētījuma tikai nedaudzas supernovas tika atrastas virs sarkanās nobīdes 2, kas atbilst laikam, kad Visums bija tikai 3,3 miljardus gadu vecs – tikai 25% no tā pašreizējā vecuma. JADES paraugā ir daudz supernovu, kas eksplodēja vēl tālāk pagātnē, kad Visums bija mazāks par 2 miljardiem gadu. Tas ietver vistālāko jebkad spektroskopiski apstiprināto, ar sarkano nobīdi 3,6. Tās galvenā zvaigzne eksplodēja, kad Visums bija tikai 1,8 miljardus gadu vecs. Pateicība: NASA, ESA, CSA, STScI, JADES sadarbība

× aizveriet


JADES dziļajā laukā tiek izmantoti NASA Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa (JWST) novērojumi kā daļa no JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey) programmas. Astronomu komanda, kas pētīja JADES datus, identificēja aptuveni 80 objektus (apvilkti zaļā krāsā), kuru spilgtums laika gaitā mainījās. Lielākā daļa šo objektu, kas pazīstami kā pārejoši objekti, ir eksplodējošu zvaigžņu vai supernovu rezultāts. Pirms šī pētījuma tikai nedaudzas supernovas tika atrastas virs sarkanās nobīdes 2, kas atbilst laikam, kad Visums bija tikai 3,3 miljardus gadu vecs – tikai 25% no tā pašreizējā vecuma. JADES paraugā ir daudz supernovu, kas eksplodēja vēl tālāk pagātnē, kad Visums bija mazāks par 2 miljardiem gadu. Tas ietver vistālāko jebkad spektroskopiski apstiprināto, ar sarkano nobīdi 3,6. Tās galvenā zvaigzne eksplodēja, kad Visums bija tikai 1,8 miljardus gadu vecs. Pateicība: NASA, ESA, CSA, STScI, JADES sadarbība

Ielūkojoties dziļi kosmosā, NASA Džeimsa Veba kosmiskais teleskops sniedz zinātniekiem pirmo detalizēto ieskatu supernovās no laika, kad mūsu Visums bija niecīga tā pašreizējā vecuma daļa. Komanda, kas izmanto Webb datus, ir identificējusi 10 reizes vairāk supernovu agrīnajā Visumā, nekā bija zināms iepriekš. Dažas no jaunatklātajām sprāgstošajām zvaigznēm ir visattālākie sava veida piemēri, tostarp tās, ko izmanto Visuma izplešanās ātruma mērīšanai.

“Vēba ir supernovas atklāšanas mašīna,” sacīja Krista Dekursija, trešā kursa absolvente Stjuarda observatorijā un Arizonas universitātē Tuksonā. “Lielais atklājumu skaits un lielie attālumi līdz šīm supernovām ir divi aizraujošākie mūsu pētījuma rezultāti.”

DeCoursey iepazīstināja ar šiem atklājumiem preses konferencē par Amerikas Astronomijas biedrības 244. sanāksme Medisonā, Viskonsīnā.

“Supernovas atklāšanas mašīna”

Lai veiktu šos atklājumus, komanda analizēja attēlu datus, kas iegūti kā daļa no JWST Advanced Deep Extragalactic Survey (JADES) programmas. Webb ir ideāls, lai atrastu ārkārtīgi tālu supernovas, jo to gaisma tiek izstiepta līdz garākiem viļņu garumiem – parādība, kas pazīstama kā kosmoloģiskā sarkanā nobīde.

Pirms Veba palaišanas tikai nedaudzas supernovas tika atrastas virs sarkanās nobīdes 2, kas atbilst laikam, kad Visums bija tikai 3,3 miljardus gadu vecs – tikai 25% no tā pašreizējā vecuma. JADES paraugā ir daudz supernovu, kas eksplodēja vēl tālāk pagātnē, kad Visums bija mazāks par 2 miljardiem gadu.

Iepriekš zinātnieki izmantoja NASA Habla kosmisko teleskopu, lai redzētu supernovas laikā, kad Visums bija “jaunā pieaugušā” stadijā. Izmantojot JADES, zinātnieki redz supernovas, kad Visums bija “tīņu” vai “pirmstīņu” gados. Nākotnē viņi cer atskatīties uz Visuma “toddler” vai “zīdaiņu” fāzi.

Lai atklātu supernovas, komanda salīdzināja vairākus attēlus, kas uzņemti ar viena gada intervālu, un meklēja avotus, kas pazuda vai parādījās šajos attēlos. Šos objektus, kuru novērotais spilgtums laika gaitā mainās, sauc par pārejošiem, un supernovas ir viens no pārejas veidiem. Kopumā JADES Transient Survey Sample komanda atklāja aptuveni 80 supernovas debesu daļā, kas bija tikai aptuveni rokas stiepiena attālumā turēta rīsa graudu biezuma.

“Šis patiešām ir mūsu pirmais paraugs tam, kā izskatās visums ar augstu sarkano nobīdi pārejošai zinātnei,” sacīja komandas biedrs Džastins Pjerels, NASA Einšteina līdzstrādnieks Kosmiskā teleskopa zinātnes institūtā (STScI) Baltimorā, Merilendā. “Mēs cenšamies noteikt, vai tālas supernovas būtiski atšķiras vai ļoti līdzīgas tam, ko mēs redzam tuvējā Visumā.”

Pierel un citi STScI pētnieki sniedza ekspertu analīzi, lai noteiktu, kuras pārejas patiesībā bija supernovas un kuras nebija, jo tās bieži izskatījās ļoti līdzīgas.

Komanda identificēja vairākas supernovas ar lielu sarkano nobīdi, tostarp visattālākās jebkad spektroskopiski apstiprinātās, pie sarkanās nobīdes 3,6. Tās galvenā zvaigzne eksplodēja, kad Visums bija tikai 1,8 miljardus gadu vecs. Tā ir tā sauktā kodola sabrukšanas supernova, masīvas zvaigznes sprādziens.


Šī mozaīka parāda trīs no aptuveni 80 pārejošiem faktoriem vai objektiem ar mainīgu spilgtumu, kas identificēti datos no programmas JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey). Lielākā daļa pārejošo notikumu ir zvaigžņu vai supernovu eksplozijas rezultāts. Salīdzinot 2022. gadā un 2023. gadā uzņemtos attēlus, astronomi varēja atrast supernovas, kas no mūsu perspektīvas nesen eksplodēja (piemēram, pirmajās divās kolonnās parādītie piemēri), vai supernovas, kas jau bija eksplodējušas un kuru gaisma izbalēja (trešā kolonna). Katras supernovas vecumu var noteikt pēc tās sarkanās nobīdes (apzīmē ar “z”). Vistālākās supernovas gaisma ar sarkano nobīdi 3,8 radās, kad Visums bija tikai 1,7 miljardus gadu vecs. Sarkanā nobīde 2,845 atbilst laikam 2,3 miljardus gadu pēc lielā sprādziena. Tuvākais piemērs ar sarkano nobīdi 0,655 parāda gaismu, kas atstāja savu galaktiku pirms aptuveni 6 miljardiem gadu, kad Visums bija nedaudz vairāk par pusi no tā pašreizējā vecuma. Pateicība: NASA, ESA, CSA, STScI, Christa DeCoursey (Arizonas Universitāte), JADES sadarbība

× aizveriet


Šī mozaīka parāda trīs no aptuveni 80 pārejošiem faktoriem vai objektiem ar mainīgu spilgtumu, kas identificēti datos no programmas JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey). Lielākā daļa pārejošo notikumu ir zvaigžņu vai supernovu eksplozijas rezultāts. Salīdzinot 2022. gadā un 2023. gadā uzņemtos attēlus, astronomi varēja atrast supernovas, kas no mūsu perspektīvas nesen eksplodēja (piemēram, pirmajās divās kolonnās parādītie piemēri), vai supernovas, kas jau bija eksplodējušas un kuru gaisma izbalēja (trešā kolonna). Katras supernovas vecumu var noteikt pēc tās sarkanās nobīdes (apzīmē ar “z”). Vistālākās supernovas gaisma ar sarkano nobīdi 3,8 radās, kad Visums bija tikai 1,7 miljardus gadu vecs. Sarkanā nobīde 2,845 atbilst laikam 2,3 miljardus gadu pēc lielā sprādziena. Tuvākais piemērs ar sarkano nobīdi 0,655 parāda gaismu, kas atstāja savu galaktiku aptuveni pirms 6 miljardiem gadu, kad Visums bija nedaudz vairāk par pusi no tā pašreizējā vecuma. Pateicība: NASA, ESA, CSA, STScI, Christa DeCoursey (Arizonas Universitāte), JADES sadarbība

Tālu Ia tipa supernovu atklāšana

Astrofiziķus īpaši interesē Ia tipa supernovas. Šīs sprāgstošās zvaigznes ir tik paredzami spožas, ka tās izmanto tālu kosmisko attālumu mērīšanai un palīdz zinātniekiem aprēķināt Visuma izplešanās ātrumu. Komanda identificēja vismaz vienu Ia tipa supernovu pie sarkanās nobīdes 2,9. Gaisma no šī sprādziena sāka ceļot pie mums pirms 11,5 miljardiem gadu, kad Visums bija tikai 2,3 miljardus gadu vecs. Iepriekšējais attāluma rekords spektroskopiski apstiprinātajai Ia tipa supernovai bija sarkanā nobīde 1,95, kad Visums bija 3,4 miljardus gadu vecs.

Zinātnieki vēlas analizēt Ia tipa supernovas ar lielām sarkanajām nobīdēm, lai noskaidrotu, vai tām visām ir vienāds raksturīgais spilgtums neatkarīgi no attāluma. Tas ir ļoti svarīgi, jo, ja to spilgtums mainās līdz ar sarkano nobīdi, tie nebūtu uzticami marķieri Visuma izplešanās ātruma mērīšanai.

Pīrels analizēja šo Ia tipa supernovu, kas atrasta pie sarkanās nobīdes 2,9, lai noteiktu, vai tās raksturīgais spilgtums atšķiras no gaidītā. Lai gan šis ir tikai pirmais šāda veida objekts, rezultāti neliecina, ka Ia tipa spilgtums mainās līdz ar sarkano nobīdi. Ir nepieciešams vairāk datu, taču pagaidām uz Ia tipa supernovu balstītās teorijas par Visuma izplešanās ātrumu un tā galīgo likteni paliek neskartas. Pierels arī iepazīstināja ar saviem atklājumiem Amerikas Astronomijas biedrības 244. sanāksmē.

Skatoties nākotnē

Agrīnais Visums bija ļoti atšķirīga vieta ar ekstrēmām vidēm. Zinātnieki cer ieraudzīt senās supernovas, kas nāk no zvaigznēm, kas satur daudz mazāk smago ķīmisko elementu nekā tādas zvaigznes kā mūsu Saule. Šo supernovu salīdzināšana ar vietējā visuma supernovām palīdzēs astrofiziķiem izprast zvaigžņu veidošanās un supernovas sprādziena mehānismus šajos agrīnajos laikos.

“Mēs būtībā atveram jaunu logu pārejošajam Visumam,” sacīja STScI biedrs Metjū Zīberts, kurš vada JADES supernovu spektroskopisko analīzi. “Vēsturiski, kad mēs to esam izdarījuši, mēs esam atraduši ārkārtīgi aizraujošas lietas – lietas, kuras mēs negaidījām.”

“Tā kā Vebs ir tik jutīgs, tas atrod supernovas un citus pārejošus apstākļus gandrīz visur, kur tas norāda,” sacīja JADES komandas loceklis Eiiči Egami, Arizonas Universitātes Tuksonas pētnieks. “Šis ir pirmais svarīgais solis ceļā uz visaptverošākiem supernovu pētījumiem ar Webb.”

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *