Подвох: нам придется ждать ответа примерно до 2037 года
Извилистый путь света от удаленной сверхновой звезды в созвездии Кита может помочь исследователям определить, насколько быстро расширяется Вселенная - еще через пару десятилетий.
Около 10 миллиардов лет назад в далекой галактике под названием MRG-M0138 взорвалась звезда. Часть света от этого взрыва позже столкнулась с гравитационной линзой, скоплением галактик, гравитация которых искривила свет так, что мы видим множественные изображения. В 2016 году сверхновая появилась на небе Земли в виде трех отдельных световых точек, каждая из которых обозначала три разных пути, по которым свет пришел сюда.
Теперь исследователи предсказывают, что сверхновая снова появится в конце 2030-х годов. Временная задержка - самая большая из когда-либо наблюдаемых у сверхновой с гравитационной линзой - может дать более точную оценку расстояния до галактики-хозяина сверхновой, сообщает команда 13 сентября в Nature Astronomy. А это, в свою очередь, может позволить астрономам уточнить оценки постоянной Хаббла - параметра, характеризующего скорость расширения Вселенной.
Первоначальные три светящиеся точки появились на изображениях, полученных космическим телескопом Хаббла. «Это была чистая случайность, - говорит астроном Стив Родни из Университета Южной Каролины в Колумбии. Три года спустя, когда Хаббл повторно наблюдал галактику, астроном Габриэль Браммер из Копенгагенского университета обнаружил, что все три точки света исчезли, что указывает на сверхновую.
Рассчитывая, как гравитация промежуточного скопления меняет путь, по которому проходят световые лучи сверхновой, Родни и его коллеги предсказывают, что сверхновая снова появится в 2037 году, плюс-минус пара лет. Примерно в это же время Хаббл может сгореть в атмосфере, поэтому команда Родни называет сверхновую «Реквием СН».
«Это реквием по умирающей звезде и своего рода элегия самому космическому телескопу Хаббла», - говорит Родни. Пятая точка света, слишком тусклая, чтобы ее можно было увидеть, также может появиться примерно в 2042 году, подсчитала команда.
Предсказанная задержка в 21 год - с 2016 по 2037 год - является рекордной для сверхновой. Напротив, первая из когда-либо найденных гравитационных линз - двойные изображения квазара, обнаруженные в 1979 году, - имеет временную задержку всего в 1,1 года (SN: 11/10/1979).
Не все согласны с прогнозом Родни. «Очень сложно предсказать, какой будет временная задержка», - говорит Рудольф Шильд, астрофизик из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в Кембридже, штат Массачусетс, который первым измерил временную задержку двойного квазара. По словам Шильда, распределение темной материи в галактике, в которой находится сверхновая, и в скоплении, разделяющем свет сверхновой, настолько неопределенно, что следующее изображение сверхновой «Реквием» может появиться за пределами лет, указанных командой Родни.
В любом случае, когда изображение сверхновой появится, «это будет феноменально точное измерение» временной задержки, говорит Патрик Келли, астроном из Миннесотского университета в Миннеаполисе, не принимавший участия в исследовании. с новой работой. Это связано с тем, что неопределенность временной задержки будет крошечной по сравнению с огромной продолжительностью самой временной задержки.
Эта задержка в сочетании с точным описанием того, как световые лучи проходят через скопление галактик, может повлиять на дебаты по поводу постоянной Хаббла. Численно постоянная Хаббла - это скорость удаления далекой галактики от нас, деленная на расстояние до этой галактики. Следовательно, для данной галактики с известной скоростью большее оценочное расстояние приводит к меньшему значению постоянной Хаббла.
Это число когда-то оспаривалось в два раза. Сегодня диапазон гораздо уже, от 67 до 73 километров в секунду на мегапарсек. Но этот разброс по-прежнему оставляет неопределенным возраст Вселенной. Часто упоминаемый возраст 13,8 миллиарда лет соответствует постоянной Хаббла 67,4. Но если постоянная Хаббла выше, то Вселенная может быть примерно на миллиард лет моложе.
Чем больше времени требуется для повторного появления SN Requiem, тем дальше от Земли находится галактика-хозяин, что означает более низкую постоянную Хаббла и более старую вселенную. Так что, если споры о постоянной Хаббла продолжатся до 2030-х годов, точная дата возрождения сверхновой может помочь разрешить спор и определить фундаментальный космологический параметр.