Телескоп "Хаббл" взбудоражил учёных странными снимками, на которых явно не всё хорошо

9 ноября в журнале Nature были опубликованы результаты исследования группы учёных из Университета Миннесоты. Благодаря телескопу "Хаббл" они обнаружили красного сверхгиганта, который в 500 раз больше Солнца. Но дело не только в размерах и возрасте звезды, а в той методике, которая использовалась для её поиска, а также в перспективах, которые это открытие даёт для космической науки.

— Это первый подробный взгляд на сверхновую на заре эволюции Вселенной. Теперь мы можем подробнее узнать об отдельной звезде, зародившейся через некоторое время после Большого взрыва, и сравнить её с другими, более молодыми объектами, — сказал доцент Школы физики и астрономии Миннесотского университета Патрик Келли.

В своём исследовании учёные использовали передовой метод гравитационного линзирования света и метод спектроскопии. Были задействованы телескоп "Хаббл" и Большой бинокулярный телескоп (LBT).

"Престарелая" звезда, обнаруженная "Хабблом", на деле может оказаться сверхновой. Таким термином учёные называют явление, в ходе которого массивная звезда (более восьми масс Солнца) резко увеличивает свою яркость в четыре-восемь раз, а затем медленно затухает. Такой фейерверк устраивают некоторые звёзды на пороге окончания своего жизненного цикла. Так они переходят в нейтронную звезду, в чёрную дыру, а некоторые ничего после себя не оставляют. Сверхновые активно участвуют в эволюции Вселенной, а значит, служат одним из важнейших инструментов её изучения.

Взрыв сверхновой продуцирует космические лучи, влияет на межзвёздный газ и на образование молодых звёзд. Они также обогащают среду химическими элементами, в том числе тяжёлыми, а это необходимое условие для возникновения жизни земного типа на планетах. Благодаря им открыли тёмную энергию и ускоренное расширение Вселенной.

Каждую секунду в видимой нам части Вселенной происходит не менее 60–80 вспышек сверхновых. Благодаря карте звёздного неба, вбитой в общедоступную компьютерную память, и инструментам, открытие сверхновых стало для учёных рутинным процессом. Но что если речь идёт о звезде, сколлапсировавшей миллиарды лет назад на расстоянии в миллиарды световых лет, где один световой год примерно равен 9,46 триллиона километров?

Учёные Университета Миннесоты в ходе своего исследования сделали три снимка сверхновой, позволивших реконструировать процесс её охлаждения. У этой сверхновой нет названия, расположена она в далёком скоплении галактик Abell 370. Взорвалась через два миллиарда лет после Большого взрыва — примерно 11,5 миллиарда лет назад. Её прародителем был красный сверхгигант, превосходящий по размеру Солнце в 530 раз. И находится эта звезда в 60 раз дальше, чем любая сверхновая, наблюдаемая телескопами с Земли.

Обнаружение этих объектов (да ещё и со сверхновой "в первом ряду") — событие неординарное. Тем более для телескопа "Хаббл", который был запущен аж в 1990 году. Он далеко не новый, но обладает большой разрешающей способностью и приличными возможностями фокусировки оптики. За это его называют космическим фотоаппаратом. Однако его возможности в буквальном смысле слова усиливает сама Вселенная. Оптика телескопа работает лучше в условиях гравитационного линзирования — эффекта "расширения" космических тел, находящихся под определённым углом от телескопа.

— Гравитационная линза действует как естественное увеличительное стекло и увеличивает силу "Хаббла" в восемь раз, — отметил доцент Школы физики и астрономии Миннесотского университета Патрик Келли.

После работы с "Хабблом" изучить таинственную сверхновую помог Большой бинокулярный телескоп. С его помощью учёные смогли идентифицировать несколько подробных изображений красного сверхгиганта. Данное открытие объединили с ещё одним, сделанным теми же учёными в 2014 году. Это позволило сделать вывод, что сверхновые во Вселенной — как дикие животные из Красной книги. Их количество уменьшается.

Учёных поразили размеры красного сверхгиганта из галактики Abell 370, ведь известно, что при взрыве сверхновой высвобождается огромное количество энергии и радиации. У сверхновой таких размеров количество энергии должно было быть куда больше. Исследователи сделали вывод, что взрыв этой звезды мог повлиять на то, в какую сторону пошло развитие Вселенной. Учёные отмечают, что делать какие-либо окончательные выводы просто невозможно, потому что, по сути, это первый случай, когда они получили возможность детально изучить сверхновую в очень раннюю эпоху эволюции Вселенной.