Цветная композиция SN 2014J, расположенная в «сигарной галактике» M82 на расстоянии 11,4 миллиона световых лет от нас, сделана из изображений KAIT, полученных с помощью нескольких различных фильтров. Сверхновая отмечена стрелкой. Другие круглые объекты — это относительно близкие звезды в нашей Галактике Млечный Путь.
Изображение В. Чжэна и А. Филиппенко, Калифорнийский университет в Беркли.Эта светящаяся сверхновая, получившая название SN 2014J, была обнаружена профессором и его студентами в Соединенном Королевстве 21 января, примерно через неделю после того, как звездный взрыв впервые стал видимым в виде булавочного укола света в ее галактике M82, в 11,4 миллиона световых лет от нас. в Большой Медведице.
Это самая яркая сверхновая, наблюдаемая с Земли со времен SN1987A 27 лет назад, которую все еще можно увидеть сегодня в небольшие телескопы, и, возможно, самая близкая сверхновая типа Ia, которая используется для измерения космических расстояний, за более чем 77 лет.Когда исследовательская группа астронома Алекса Филиппенко из Калифорнийского университета в Беркли искала сверхновую в данных, собранных телескопом с автоматическим формированием изображений Кацмана (KAIT) в обсерватории Лик недалеко от Сан-Хосе, Калифорния, они обнаружили, что телескоп-робот действительно сфотографировал ее. это произошло через 37 часов после того, как оно появилось незамеченным 14 января.
Комбинируя это наблюдение с другим случайным наблюдением японского астронома-любителя, команда Филиппенко смогла вычислить, что SN 2014J имеет необычные характеристики — она светилась быстрее, чем ожидалось для сверхновой типа Ia, и, что еще более интригующе, она демонстрировала такие же неожиданные и быстрые характеристики. сияет, как еще одна сверхновая, которую KAIT обнаружил и сфотографировал в прошлом году — SN 2013dy.«Теперь две из трех самых недавних и наиболее наблюдаемых сверхновых типа Ia являются странными, что дает нам новые ключи к разгадке того, как взрываются звезды», — сказал Филиппенко, имея в виду третью, хотя и явно «нормальную», сверхновую типа Ia, SN 2011fe. обнаружил три года назад. «Это может научить нас чему-то общему о сверхновых типа Ia, что теоретики должны понять.
Может быть, то, что мы считаем« нормальным »поведением этих сверхновых, на самом деле необычно, и это странное поведение является новой нормой».На этой неделе журнал Astrophysical Journal Letters разместил в Интернете статью с описанием наблюдений SN 2014J — первых опубликованных наблюдений за этой недавно открытой сверхновой — и выйдет в печатном выпуске от 1 марта.
Сверхновые типа Ia в качестве стандартных свечейДесятилетия назад астрономы заметили, что сверхновые типа Ia взрываются примерно с одинаковой яркостью независимо от того, где они находятся во Вселенной. Это делает их хорошими «стандартными свечами», по которым можно судить о расстоянии.
В 1990-х годах две команды (в обе они входил Филиппенко) использовали сверхновые типа Ia для определения расстояний до галактик, сравнили расстояние со скоростью и обнаружили, что Вселенная расширяется все быстрее и быстрее, а не замедляется, как ожидалось. Руководители групп, в том числе астрофизик Калифорнийского университета в Беркли Саул Перлмуттер, разделили Нобелевскую премию по физике 2011 года за это открытие.
Хотя последние открытия не противоречат этим результатам, уточнения в понимании взрывов типа Ia могут помочь улучшить измерения расстояний и привести к более точным расчетам скорости расширения Вселенной, тем самым установив ограничения на природу «темной энергии», которая все еще остается загадочной. энергия, составляющая 70 процентов Вселенной, и считается ответственной за ее ускорение.Новые данные также предоставляют информацию о физике, происходящей в ядре взрыва.Считается, что сверхновая типа Ia — это взрыв белого карлика — старой и очень плотной звезды, которая уменьшилась с размера Солнца до размера Земли.
Когда у белого карлика есть звездный компаньон, он иногда может получать от него материю, пока белый карлик не станет нестабильным, полностью уничтожив себя в результате гигантского ядерного взрыва.Новые телескопы, чтобы ловить больше сверхновыхИз-за важности сверхновых в измерении Вселенной, многие новые телескопы, такие как Паломарский переходный фактор в округе Сан-Диего и Pan-STARRS на Гавайях, постоянно пересматривают небо, чтобы обнаружить больше из них.
У телескопа KAIT меньшее поле зрения, чем у новых телескопов, поэтому команда Филиппенко переключила свое внимание на обнаружение сверхновых раньше: он сканирует одни и те же участки неба каждую ночь или каждую вторую ночь. Чем раньше будет обнаружен новый взрыв, тем скорее астрономы смогут получить информацию, такую как спектры, показывающие, как сверхновая светится разными цветами или длинами волн.Например, в прошлом году команда KAIT и обсерватории Lick по поиску сверхновых (LOSS) обнаружила и сфотографировала SN 2013dy в течение двух с половиной часов после ее появления, что раньше, чем для любого другого типа Ia.
KAIT, которым управляет ученый-докторант ВейКанг Чжэн, запрограммирован на автоматическое получение изображений вероятных сверхновых в пяти различных диапазонах длин волн, и в 2012 году запечатлел одну сверхновую, SN 2012cg, через три минуты после ее открытия."Очень, очень ранние наблюдения дают нам самые строгие ограничения на то, каково на самом деле поведение звезды на первых стадиях взрыва, вместо того, чтобы просто полагаться на теоретические предположения или экстраполировать результаты наблюдений в более поздние времена, что похоже на наблюдение подростков, чтобы понять раннее детство ", — сказал Филиппенко.
Среди коллег Филиппенко — Чжэн; Аспирант Калифорнийского университета в Беркли Исаак Шивверс; помощник специалиста Келси И. Клабб; докторанты Ори Д. Фокс, Мелисса Л. Грэм, Патрик Л. Келли и Джон К. Мауэрхан; и астроном-любитель Коичи Итагаки из астрономической обсерватории Итагаки в Ямагате, Япония, который сделал снимок SN 2014J всего через 20 часов после взрыва.Исследование финансировалось Фондом ТАБАСГО, Фонд Сильвии.
Фонд Джима Кацмана, Фонд Кристофера Р. Редлиха, Гэри и Синтия Бенджер, Фонд Ричарда и Роды Голдман, Уэлдон и Рут Вуд и Национальный научный фонд.