Kosmiczny Teleskop Hubble’a zarejestrował gasnącą poświatę po eksplozji supernowej, do której doszło w galaktyce spiralnej NGC 2525 oddalonej od nas o 70 milionów lat świetlnych. Supernowe tego typu można wykorzystywać do mierzenia odległości we wszechświecie. Hubble zarejestrował powyższe zdjęcie w ramach jednego z głównych programów obserwacyjnych, którego celem jest mierzenie tempa ekspansji wszechświata.

Supernowa oznaczona numerem SN2018gv została zarejestrowana w połowie stycznia 2018 r. Kosmiczny Teleskop Hubble’a rozpoczął obserwacje supernowej w lutym tego roku w ramach programu badawczego realizowanego przez laureata Nagrody Noble’a Adama Riessa z STScI i Uniwersytetu Johns Hopkins w Baltimore. Wykonane zdjęcia przedstawiają centrum galaktyki spiralnej z poprzeczką NGC 2525, znajdującej się w gwiazdozbiorze Rufy na południowym niebie.

Galaktyka NGC 2525 oddalona od nas o 70 mln lat świetlnych

Supernowa na wykonanych zdjęciach znajduje się w lewej dolnej części kadru. Wygląda jak bardzo jasna gwiazda znajdująca się na zewnętrznej krawędzi jednego z ramion spiralnych. Nowy time-lapse złożony ze zdjęć z Hubble’a pokazuje jak supernowa, która początkowo przyćmiewa wszystkie inne gwiazdy w galaktyce, stopniowo gaśnie w trakcie roku po eksplozji. Timelapse złożony jest ze zdjęć wykonywanych od lutego 2018 do lutego 2019 r.

Supernowe stanowią niezwykle jasne eksplozje masywnych gwiazd na koniec ich życia. Powyższa supernowa to tak zwana supernowa typu Ia. Do tego typu eksplozji dochodzi w ciasnych układach podwójnych, w których biały karzeł zasysa materię z towarzyszącej mu gwiazdy. Gdy masa białego karła osiąga krytyczny poziom (1,44 masy Słońca), jego jądro staje się wystarczająco gorące, aby rozpocząć proces fuzji węgla, co powoduje proces ucieczki termojądrowej, w której olbrzymie ilości tlenu i węgla ulegają fuzji w ciągu dosłownie sekund. Uwolniona w nim energia rozrywa gwiazdę, wyrzucając jej szczątki w przestrzeń z prędkością do 6% prędkości światła. Wszystkie supernowe typu Ia osiągają w maksimum jasność 5 miliardów razy większą od jasności Słońca.

Dzięki temu, że za każdym razem supernowe tego typu osiągają taką samą jasność, stanowią one doskonałe narzędzie do mierzenia odległości we wszechświecie. Supernowe typu Ia to jedne z tak zwanych “świec standardowych”. Skoro wiemy jaką jasność faktycznie ma taka supernowa, to obserwują jej jasność pozorną na niebie, astronomowie mogą obliczyć jej odległość od Ziemi. Riess wraz ze swoim zespołem połączył pomiary odległości z supernowych z odległościami zmierzonymi na podstawie gwiazd zmiennych znanych jako cefeidy. Cefeidy to gwiazdy, które pulsując zmieniają swoje rozmiary. Z uwagi na fakt, że okres zmian jest związany bezpośrednio z jasnością gwiazdy, astronomowie także mogą je wykorzystywać do pomiarów odległości – to świece standardowe innego rodzaju.

Riess wraz ze swoim zespołem zainteresowany jest precyzyjnymi pomiarami odległości do galaktyk, bowiem to właśnie one pozwalają mu nakładać coraz lepsze ograniczenia na tempo ekspansji wszechświata, tzw. stałą Hubble’a.

Wyniki pomiarów realizowanych przez Riessa pozwoliły na zmniejszenie niepewności pomiarów stałej Hubble’a do poziomu 1,9%. Dalsze pomiary jasności obiektów znajdujących się w NGC 2525 pozwolą postawić kolejny krok na drodze do zmniejszenia poziomu niepewności do 1%.

Precyzyjne wyznaczenie stałej Hubble’a może pozwolić nam rozwiązać zagadkę ciemnej materii i tajemniczej ciemnej energii odpowiedzialnej za przyspieszanie tempa ekspansji wszechświata.

By Radek Kosarzycki

Popularyzator astronomii. Redaktor w Spider's Web.