Измерение Вселенной звездотрясающими взрывами
Международная группа из 23 исследователей под руководством Марии Дайнотти, доцента Национальной астрономической обсерватории Японии (NAOJ), проанализировала архивные данные о мощных космических взрывах в результате гибели звезд и нашла новый способ измерения расстояний в далекой Вселенной.
Концептуальное изображение этого исследования: использование гамма-всплесков для определения расстояния в космосе. 1 кредит
Без ориентиров в пространстве очень сложно почувствовать глубину. Один из методов, который используют астрономы, состоит в том, чтобы искать «стандартные свечи», объекты или события, где лежащая в их основе физика диктует, что абсолютная яркость (то, что вы увидели бы, если бы находились рядом с ней) всегда одна и та же. Сравнивая эту рассчитанную абсолютную яркость с видимой яркостью (что действительно наблюдается с Земли), можно определить расстояние до стандартной свечи и, соответственно, других объектов в той же области.
Отсутствие стандартных свечей, достаточно ярких, чтобы их можно было увидеть на расстоянии более 11 миллиардов световых лет, препятствует исследованию далекой Вселенной. Гамма-всплески (GRB), всплески излучения, вызванные гибелью массивных звезд, достаточно ярки, но их яркость зависит от характеристик взрыва.
Приняв вызов и попытавшись использовать эти яркие события в качестве стандартных свечей, команда проанализировала архивные данные наблюдений в видимом свете 500 гамма-всплесков, сделанных ведущими мировыми телескопами, такими как телескоп Subaru (принадлежащий и управляемый NAOJ), RATIR и спутники. Например, обсерватория Нила Герелса Свифта.
Изучая характер кривой блеска того, как гамма-всплеск становится ярче и тускнеет с течением времени, команда определила класс из 179 гамма-всплесков, которые имеют общие черты и, вероятно, были вызваны схожими явлениями. По характеристикам кривых блеска команда смогла рассчитать уникальную яркость и расстояние для каждого гамма-всплеска, которые можно использовать в качестве космологического инструмента.
Эти результаты позволят по-новому взглянуть на механику, стоящую за этим классом гамма-всплесков, и обеспечат новую стандартную свечу для наблюдения за далекой Вселенной. Ведущий автор Дайнотти ранее обнаружил аналогичную закономерность в рентгеновских наблюдениях гамма-всплесков, но оказалось, что наблюдения в видимом свете более точны при определении космологических параметров.
Эти результаты появились в серии приложений к астрофизическому журналу 21 июля 2022 года.
