Международная исследовательская группа под руководством Университета городов-побратимов Миннесоты измерила размер звезды возрастом более 11 миллиардов лет, используя изображения, которые показывают эволюцию взрыва и охлаждения звезды. Авторы и права: Венлей Чен, НАСА.

«Это первый подробный взгляд на сверхновую в гораздо более раннюю эпоху эволюции Вселенной», — сказал Патрик Келли, ведущий автор статьи и доцент Школы физики и астрономии Миннесотского университета. «Это очень интересно, потому что мы можем подробно узнать об отдельной звезде, когда возраст Вселенной составлял менее одной пятой от ее нынешнего возраста, и начать понимать, отличаются ли звезды, существовавшие много миллиардов лет назад, от тех, что находятся поблизости».

Рассматриваемый красный сверхгигант был примерно в 500 раз больше Солнца и расположен на красном смещении три, что примерно в 60 раз дальше, чем любая другая сверхновая, наблюдаемая с такой детальностью.

Используя данные космического телескопа Хаббла с последующей спектроскопией, используя доступ Университета Миннесоты к Большому бинокулярному телескопу, исследователи смогли идентифицировать несколько подробных изображений красного сверхгиганта из-за явления, называемого гравитационным линзированием, где масса, такая как что в галактике искривляет свет. Это увеличивает свет, излучаемый звездой.

Панели AD (по часовой стрелке сверху слева) показывают несколько различных стадий сверхновой: расположение родительской галактики после того, как сверхновая погасла, три изображения родительской галактики и сверхновой на разных этапах ее эволюции, три разных лица развивающаяся сверхновая и разные цвета остывающей сверхновой. Фото: Венлей Чен, НАСА.

«Гравитационная линза действует как естественное увеличительное стекло и увеличивает силу Хаббла в восемь раз», — сказал Келли. «Здесь мы видим три изображения. Хотя их можно увидеть одновременно, они показывают сверхновую такой, какой она была в разное время, разделенное несколькими днями. Мы видим, как сверхновая быстро остывает, что позволяет нам в основном реконструировать то, что произошло, и изучить, как сверхновая охлаждалась в первые несколько дней, с помощью всего одного набора изображений. Это позволяет нам увидеть повторение сверхновой».

Исследователи объединили это открытие с еще одним открытием сверхновых Келли в 2014 году, чтобы оценить, сколько звезд взрывалось, когда возраст Вселенной составлял лишь небольшую часть ее нынешнего возраста. Они обнаружили, что сверхновых, вероятно, гораздо больше, чем считалось ранее.

«Сверхновые с коллапсом ядра отмечают гибель массивных короткоживущих звезд. Количество обнаруженных нами сверхновых с коллапсом ядра может быть использовано для понимания того, сколько массивных звезд образовалось в галактиках, когда Вселенная была намного моложе», — сказал Венлей Чен, первый автор статьи и научный сотрудник Школы физики и астрономии Миннесотского университета.