HST pozoroval nejvzdálenější supernovu

Hubblův kosmický dalekohled HST překonal dosavadní rekord a objevil nejvzdálenější supernovu typu, který je využíván k určování vzdáleností ve vesmíru. Supernova s označením UDS10Wil přezdívaná SN Wilson podle 28. prezidenta USA, kterým byl Woodrow Wilson, explodovala před více než 10 miliardami roků (rudý posuv 1,914). V té době byl vesmír v počátečním vývojovém stadiu, kdy hvězdy vznikaly ve velkém počtu.

Supernova SN Wilson náleží ke specifickému typu supernov třídy Ia. Tyto jasné „majáky“ jsou astronomy velmi ceněny, neboť se vyznačují stejnou úrovní jasnosti, která může být využita jako kosmický metr ke změření rozpínání vesmíru. Poskytují rovněž vodítko k určení povahy skryté energie – záhadné síly urychlující rozpínání vesmíru.

„Nová rekordní vzdálenost supernovy otevírá okno do období mladého vesmíru a nabízí nový důležitý pohled na explodující hvězdy,“ říká astronom David O. Jones (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland), hlavní autor vědeckého článku popisujícího nový objev. „Na tomto období můžeme prověřovat různé teorie, které vysvětlují, jak spolehlivé jsou tyto exploze pro pochopení vývoje vesmíru a jeho expanze.“

Poslední odhalení nejvzdálenější supernovy dodává na důvěryhodnosti jedné ze dvou konkurenčních teorií vysvětlujících jejich explozi. Již dřívější předběžné důkazy se přikláněly spíše k explozivnímu splynutí dvou „vyhořelých“ hvězd označovaných termínem bílý trpaslík.

Nový objev je součástí tříletého pozorovacího programu HST zahájeného v roce 2010. Byl zaměřen na průzkum vzdálených supernov typu Ia za účelem zjištění, zda se změnily za dobu 13,8 miliardy roků, které uplynuly od velkého třesku. Výzkumný program byl pojmenován CANDELS+CLASH Supernova Project. Ke sčítání supernov využívá kvalitní a všestrannou kameru Wide Field Camera 3 (WFC3) pracující na palubě HST, která pomáhá astronomům při hledání supernov na základě pozorování v oboru blízkého infračerveného záření a k ověřování jejich vzdálenosti na základě spektroskopie.

Nalezené velmi vzdálené supernovy poskytují důležitou metodu ke změření hodnoty zrychlování rozpínajícího se vesmíru působením skryté energie. Vědecký tým pod vedením Adama Riesse doposud objevil více než 100 supernov všech typů v různých vzdálenostech, které pokrývají existenci vesmíru v rozpětí před 2,4 až před 10 miliardami roků. Na základě těchto nových objevů astronomové identifikovali osm supernov typu Ia včetně SN Wilson, které explodovaly před více než 9 miliardami roků.

Astronomové hledali způsob, jak na snímku v oboru blízkého infračerveného záření pokrývajícím období tří roků vyhledat slabou záři supernov. Supernovu SN Wilson se jim podařilo vypátrat v prosinci 2010. Následně použili spektrometr kamery WFC3 na HST a dalekohled VLT Evropské jižní observatoře k ověření vzdálenosti supernovy a k rozložení jejího světla k nalezení jedinečných znaků potvrzujících její příslušnost k typu Ia.

Ačkoliv je supernova SN Wilson pouze o 4 % vzdálenější než dosavadní držitelka rekordu co do vzdálenosti, posunula jej přibližně o 350 miliónů roků zpět v čase.

„Tyto supernovy jsou důležitými nástroji pro výzkum skryté energie, která urychluje rozpínání celého vesmíru,“ říká Adam Riess. „Tento výzkum nám dává příležitost využít supernovy k ověření, jak dobře je známe.“ Astronomové stále ještě mají mnoho práce, aby zjistili, jaký je původ skryté energie a jak explodují supernovy typu Ia.

„Supernovy typu Ia nám poskytují nejpřesnější kosmický metr, avšak nejsme si zcela jisti, jestli vždycky měříme tím správným metrem,“ říká člen týmu Steve Rodney (Johns Hopkins University). „Těmto supernovám dnes rozumíme mnohem více, tím pádem se nám podařilo mnohem přesněji určit rozměry vesmíru.“

Objev supernov typu Ia v tak mladém vesmíru umožní astronomům rozlišit mezi dvěma konkurenčními modely těchto explozí. V jednom modelu je exploze způsobena splynutím dvou bílých trpaslíků. Ve druhém případě bílý trpaslík postupně „pojídá“ svého partnera – obyčejnou hvězdu – až nakonec exploduje, když přespříliš navýší svoji hmotnost.

Znalost typu spouštěčů explozí supernov může rovněž ukázat, jak rychle se vesmír obohacoval těžkými prvky, jako je železo. Explodující hvězdy vytvořily téměř veškeré množství železa přítomného ve vesmíru, tj. suroviny potřebné pro vznik planet a života.

Zdroj: http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2013/11/full/

autor: František Martinek