Астрономы обнаружили самую далёкую сверхновую, когда-либо наблюдаемую, вспыхнувшую от звезды вскоре после того, как Вселенная вышла из первобытной тьмы. Это открытие, ставшее возможным благодаря космическому телескопу Джеймса Уэбба (JWST), даёт беспрецедентное представление о рождении и смерти первых звёзд Вселенной — массивных, первобытных солнц, которые значительно отличались от тех, что существуют сегодня.
Проблемы Изучения Ранних Сверхновых
Сверхновые, катастрофические взрывы умирающих звёзд, являются одними из самых ярких событий во Вселенной. Однако свет от этих событий в ранней Вселенной достигает Земли спустя миллиарды лет, становясь всё слабее на таких огромных расстояниях. Большинство сверхновых слишком тусклы, чтобы их можно было обнаружить на таких экстремальных дистанциях, за исключением сверхновых типа Ic, которые излучают особенно яркие гамма-лучи. Более распространённые сверхновые типа II, возникающие в результате исчерпания топлива массивными звёздами, обычно невидимы на таких глубинах.
SN Eos: Прорыв Благодаря Гравитационному Линзированию
Исследователи под руководством Дэвида Каултера из Университета Джонса Хопкинса преодолели это препятствие, изучив SN Eos, сверхновую типа II, существовавшую всего через миллиард лет после Большого взрыва. Ключом к этому наблюдению стало гравитационное линзирование : сверхновая появилась за массивным скоплением галактик, чья гравитация увеличила её свет в десять раз, делая её наблюдаемой. Это естественное усиление позволило провести детальный спектроскопический анализ — первое такое подтверждение для сверхновой на этом расстоянии.
Последствия для Состава Ранней Вселенной
Спектр SN Eos показывает, что звезда, взорвавшаяся, содержала крайне мало тяжёлых элементов — менее 10% от того, что содержится в нашем Солнце. Это подтверждает теоретические модели, предполагающие, что ранняя Вселенная состояла в основном из водорода и гелия, поскольку более тяжёлые элементы ещё не были выкованы в ходе звёздной эволюции.
«Это сразу же говорит нам о том, в каком типе звёздного населения [звезда] взорвалась», — говорит Ор Граур из Университета Портсмута, подчёркивая важность этого композиционного доказательства.
Эпоха Реионизации и Космическая Прозрачность
SN Eos существовала всего через несколько сотен миллионов лет после эпохи реионизации. Это был переломный момент, когда свет первых звёзд ионизировал нейтральный водородный газ, превратив непрозрачную Вселенную в прозрачную для излучения. Это делает SN Eos фактически самой далёкой сверхновой, которую мы можем надеяться наблюдать, представляя собой почти предел в нашей способности изучать раннюю Вселенную напрямую.
Почему Это Важно
Изучение отдельных звёзд в ранней Вселенной — чрезвычайно редкое явление. Обычно астрономы выводят свойства ранних галактик из коллективного света множества звёзд. SN Eos предоставляет уникальную возможность изучить одну звезду на этих расстояниях, раскрывая, что звёзды в ранней Вселенной фундаментально отличались от тех, что находятся в нашей местной Вселенной. Этот прорыв помогает уточнить наше понимание звёздных популяций, скоростей звездообразования и условий, преобладавших вскоре после рождения Вселенной.
Это наблюдение знаменует новую эру в астрономии сверхновых. Заглядывая глубже в прошлое Вселенной, мы можем реконструировать условия, которые сформировали первые звёзды и, в конечном итоге, Вселенную, которую мы наблюдаем сегодня.
