Одного звёздного взрыва для привлечения внимания недостаточно. После пятикратного появления на снимках, сделанных космическим телескопом «Хаббл», причудливая «вновь появляющаяся сверхновая» теперь помогает учёным решить одну из самых больших загадок астрономии: как быстро расширяется Вселенная.
Около 13,8 миллиардов лет назад Вселенная, какой мы её знаем, была всего лишь крошечной точкой в пространстве, содержащей всю существующую материю. Затем произошёл взрыв: Большой взрыв. Эта материя стремительно расширилась во все стороны — и продолжает это делать сегодня, всё время набирая скорость.
Учёные знали о расширении Вселенной почти столетие. Но то, как быстро она расширяется, для них оставалось загадкой. Два метода измерения этой скорости, получившие название постоянной Хаббла, расходятся во мнениях. Один из этих методов основан на «стандартных свечах» — использовании ярких объектов на известном расстоянии для расчёта скорости, с которой звёзды и галактики от нас удаляются. Сверхновые, взрывающиеся звёзды, испускающие обильный и устойчивый свет, являются одним из таких важных ориентиров расстояния. Другой метод использует «космический микроволновый фон», оставшееся излучение от Большого взрыва. Проблема в том, что эти два метода дают разные ответы.
Существует множество объяснений различий в значениях. Возможно, учёные не учли отталкивающую тёмную энергию, таинственное явление, которое, по-видимому, заставляет Вселенную расширяться всё более быстрыми темпами. Вселенная может содержать частицы, которые мы ещё не идентифицировали. Или одно из текущих вычислений может быть просто неверным.
«Это загадка», — сказал Live Science Патрик Келли (Patrick Kelly), доцент физики и астрономии в Университете Миннесоты и ведущий автор нового исследования постоянной Хаббла.
Введение в сверхновую Рефсдала. Келли впервые обнаружил эту взрывающуюся звезду в 2014 году, когда она четыре раза вспыхивала в разных местах вокруг одного и того же скопления галактик. Сверхновая появилась в нескольких местах из-за крайней гравитации скопления, которая изгибала и отражала свет сверхновой, создавая то, что называется гравитационным линзированием. Основываясь на поведении Рефсдала, астрономы предсказали, что сверхновая также вновь появится в 2015 году. И их предсказание сбылось.
В своем новом исследовании Келли и его коллеги триангулировали измерения местоположения сверхновой, чтобы рассчитать новое значение постоянной Хаббла. Результаты, опубликованные 11 мая в журнале Science, показывают, что значение постоянной Хаббла намного ближе к значению, полученному на основе космического микроволнового фона, а не методом стандартных свечей. Согласно новому исследованию, Вселенная расширяется со скоростью примерно 41,4 мили в секунду (66,6 километра в секунду) на мегапарсек (или на каждые 3,2 миллиона световых лет).
Однако полученные результаты не кладут конец дискуссиям; это всего лишь ещё один из многих методов изучения расширяющейся Вселенной.
«Они не исключают значение сверхновой [стандартной свечи]», — сказал Келли.
Сверхновая Рефсдал — первая звезда своего рода, которая появилась в нескольких изображениях, но Келли ожидает, что в будущем их будет ещё больше. Он считает, что это приблизит учёных к пониманию истинного значения постоянной Хаббла.
«Когда у нас появится несколько подобных случаев, будет интересно, что они смогут нам сообщить вместе», — сказал Келли.
