Nagyfelbontású szimuláció egy galaxisnak, amely egy szuper fényes szupernóvuát és annak kaotikus környezetét tárolja a korai világegyetemben. Hitel: Adrian Malec és Marie Martig (Swinburne Egyetem)
A legkorábbi csillagok egy része hatalmas és rövid életű volt, és életüknek hatalmas robbanásokban kellett volna végződniük. A csillagászok felfedezték ezek közül a legkorábbi és legtávolabbi csillagok közül az úgynevezett „szuper fényes” szupernóvákat - csillagrobbanások 10–100-szor erősebbek, mint a többi szupernóva típus. A duó rekordot állít fel a még távoli szupernóváról, amelyet még észleltek, és nyomokat ad a nagyon korai világegyetemről.
"Ezeknek a szupernóváknak a fénye részletes információkat tartalmaz a világegyetem korai időjárásáról, amikor az első csillagok még mindig kondenzálódnak a nagy robbanás által alkotott hidrogénből és héliumból" - mondta Dr. Jeffrey Cooke, az asztrofizikus a Az ausztráliai Swinburne Műszaki Egyetem, amelynek csapata felfedezte.
A csapat a Kanada-Franciaország-Hawaii távcső és a Keck 1 távcső adatainak kombinációját használja, mindkettő Hawaii-ban található.
"A szupernóvák típusa, amelyet találtunk, rendkívül ritka" - mondta Cooke. „Valójában csak egyet fedeztünk fel munkánk előtt. Ez a szupernóva-fajta egy nagyon hatalmas csillag halálából származik (ami körülbelül 100–250-szerese a Napunk tömegének), és teljesen más módon felrobban, mint a többi szupernóva. Ezeknek az eseményeknek a felfedezése és tanulmányozása megfigyelő példákkal szolgál nekünk, hogy jobban megértsük azokat és azokat a vegyi anyagokat, amelyeket halálakor az univerzumba bocsátanak ki. ”
A szupervilágító szupernóvákat csak néhány évvel ezelőtt fedezték fel, és a közeli univerzumban ritkák. Eredetüket nem értik jól, de úgy gondolják, hogy ezek egy kis részhalmaza akkor fordul elő, amikor a rendkívül masszív csillagokon, amelyek 150–250-szer tömegesebbek, mint a mi Napunk, nukleáris robbanás megy keresztül, amelyet a fotonok elektron-pozitron párokvá történő átalakítása vált ki. Ez a folyamat teljesen más, mint a többi szupernóva típus. Az ilyen események várhatóan gyakrabban fordulnak elő a korai világegyetemben, amikor a hatalmas csillagok gyakoribbak voltak.
Ez és ezeknek az eseményeknek a rendkívüli fényessége arra ösztönözte Cooke-t és kollégáit, hogy keressenek szuper fényes szupernóvákat 2-nél nagyobb vöröseltolódásokban, amikor az Univerzum a jelenlegi korának kevesebb mint egynegyede volt.
"Az LRIS-t (alacsony felbontású képalkotó spektrométer) használtuk a Keck I-n, hogy mély spektroszkópiát kapjunk a gazdaszervezet vöröseltolódásának megerősítésére és a késői időben történő kibocsátás keresésére a szupernóvákból" - mondta Cooke. „A kezdeti észleléseket a CFHT Legacy Survey Deep mezőiben találtuk meg. A szupernóvákból származó fény 4–6 évvel ezelőtt érkezett ide a földre. A távolságok megerősítéséhez be kell szereznünk a gazda galaxisok olyan spektrumát, amely nagyon halvány a szélsőséges távolságuk miatt. A Keck nagy rekesznyílása és a LRIS magas érzékenysége ezt tette lehetővé. Ezenkívül egyes szupernóvák elég fényes emissziós tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek évekig fennmaradnak azután, hogy felrobbantak. A mély Keck-spektroszkópia képes ezeknek a vonalaknak a felismerésére és a vizsgálat további eszközeként történő felismerésére. "
Cooke és munkatársai átvizsgálták az Univerzum nagy térfogatát, amely z-nél nagyobb, mint 2 vagy egyenlő, és két szuper fényes supernovát találtak, 2,05 és 3,90 vöröseltolódásokkal - megtörték a korábbi szupernóva vöröseltolódási rekordot (2.36), és egy produkcióra utaltak. A szuperfényes supernovák sebessége ezen vöröseltolódásoknál legalább tízszer nagyobb, mint a közeli világegyetemben. Bár e két objektum spektruma valószínűtlenné teszi, hogy elődeik a csillagok első generációja között voltak, a jelenlegi eredmények arra utalnak, hogy ezeknek a csillagoknak a detektálása nem lehet messze a megfogásuktól.
Az első csillagok felismerése lehetővé teszi számunkra, hogy jobban megértsük az első csillagokat az univerzumban - mondta Cooke.
"Röviddel a nagy robbanás után az univerzumban csak hidrogén és hélium volt" - mondta. „Az összes többi elem, amelyet ma körülöttünk látunk, például a szén, az oxigén, a vas és a szilícium, a csillagok magjában vagy a szupernóva robbanások során készültek. Az első csillagok, amelyek a nagy robbanás után formálódtak, megteremtették a keretet az Univerzum gazdagodásának hosszú folyamatához, amely végül a galaxisok, csillagok és bolygók sokféleségét hozta létre, amelyeket ma körülöttünk látunk. Felfedezéseink korai időben kipróbálják az univerzumot, amely átfedésben van azzal az idővel, amelyre várhatóan látjuk az első csillagokat. ”
Források: Keck Obszervatórium, Természet
