Гравитационная линза помогла увидеть очень далекую галактику
Астрономы при помощи космических телескопов «Хаббл» и «Спитцер» смогли получить изображение галактики, существовавшей во времена, когда возраст Вселенной составлял около 500 миллионов лет. Это является рекордным результатом для метода гравитационного линзирования, который использовался в наблюдениях. Итоги работы были представлены вчера на 231-й встрече Американского астрономического общества, с ними можно ознакомиться в пресс-релизе на сайте телескопа «Хаббл».
Метод гравитационного линзирования основан на предсказаниях Общей теории относительности. Он заключается в том, что гравитация массивных объектов может изменять направление распространения света. Если такой массивный объект находится на линии, соединяющей источник излучения и наблюдателя, то последний может увидеть изображения источника, лежащего за линзой, при этом количество и форма изображений зависят от взаимного расположения источника излучения, линзы и наблюдателя.
Новооткрытая галактика получила обозначение SPT0615-JD, свет от нее шел до Земли 13,3 миллиарда лет. Она была найдена при анализе данных обзоров RELICS (Reionization Lensing Cluster Survey) и S-RELICS, проводившихся космическими телескопами «Хаббл» и «Спитцер», в ходе которых в инфракрасном диапазоне изучалось 41 массивное скопление галактик. Одним из таких скоплений оказалось SPT-CL J0615-5746, которое сработало как гравитационная линза для галактики, лежащей за ней, вытянув в небольшую дугу и усилив яркость ее изображения. Предварительный анализ данных показал, что масса SPT0615-JD составляет не более трех миллиардов масс Солнца (это примерно 1/100 массы Млечного Пути), а размер — около 2500 световых лет в поперечнике. Она может являться представителем молодых галактик, возникших в начале эпохи реионизации.
Исследователи отмечают, что открытие было совершено на пределе возможностей телескопа «Хаббл». Новая галактика станет прекрасным объектом для будущего космического телескопа Джеймса Уэбба, запуск которого запланирован на 2019 год. Он даст астрономам возможность подробно изучить механизмы образования звезд в ранней Вселенной.
Ранее мы рассказывали, как гравитационная линза помогла обнаружить самую тусклую галактику эпохи молодой Вселенной, рекордно далекую сверхновую типа Ia и рукава у самой древней спиральной галактики. О других типах космических линз читайте в нашем материале.
Александр Войтюк
Однако открытие еще предстоит подтвердить
Астрономы обнаружили кандидата во вспышку сверхновой типа Ia с двойной детонацией — им стала сверхновая SN 2022joj, обнаруженная в 2022 году. Предполагается, что детонация внешней тонкой гелиевой оболочки белого карлика повлекла за собой вторичную детонацию ядра. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Вспышки сверхновых типа Ia возникают, когда на белом карлике из-за превышения по массе предела Чандрасекара происходит термоядерный взрыв. Такая ситуация может возникнуть, когда белый карлик аккрецирует вещество звезды-компаньона в двойной системе или при слиянии двух белых карликов. В астрономии такие сверхновые играют важную роль, помогая определять расстояния до далеких галактик и выступая как источники большинства элементов группы железа (от титана до цинка), встречающихся во Вселенной. Группа астрономов во главе с Эстефанией Падильей Гонсалес (Estefania Padilla Gonzalez) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре опубликовала результаты анализа данных фотометрических и спектроскопических наблюдений наземных и космических телескопов за необычной сверхновой SN 2022joj типа Ia, которая была обнаружена наземной системой телескопов ZTF 8 мая 2022 года. Галактикой-хозяином сверхновой стала небольшая карликовая галактика, расположенная на расстоянии 105,2 мегапарсек от Солнца. В отличие от других сверхновых типа Ia, SN 2022joj демонстрировала исключительно красный цвет, начиная с одиннадцатого дня вспышки и до момента достижения максимальной яркости, в дальнейшем поток излучения стал смещаться к синему концу спектра. Сравнение кривой блеска и спектров SN 2022joj с различными моделями сверхновых выявило хорошее согласование с моделью двойной детонации. В ней углеродно-кислородный белый карлик с массой до предела Чандрасекара накапливает вблизи своей поверхности гелий в достаточном количестве, чтобы в гелиевой оболочке произошла детонация, порождающая ударную волну, которая, в свою очередь, инициирует детонацию ядра карлика. Такая картина может иметь место для белых карликов, аккрецирующих вещество звезды-компаньона, или для случая слияния углеродно-кислородного белого карлика с маломассивным гелиевым белым карликом. В случае SN 2022joj данные наблюдений вписываются в модель двойной детонации с массой белого карлика околосолнечной массы, обладающего тонкой гелиевой оболочкой с массой 0,01-0,02 массы Солнца. Применимость модели толстой гелиевой оболочки (более 0,05 массы Солнца) оказалась хуже. Раннее покраснение вспышки в этом случае можно объяснить образованием элементов группы железа во внешней оболочке белого карлика. Однако идея о том, что SN 2022joj действительно можно отнести к сверхновой типа Ia с двойной детонацией, нуждается в дополнительном подтверждении новыми моделированиями, так как есть несоответствия. В частности, модели предсказывают яркие эмиссионные линии [Ca II] в спектре, в то время как в спектре SN 2022joj наблюдается сильное излучение [Fe III]. Ранее мы рассказывали о том, как сверхновая 1181 года вписалась в модель слияния двух белых карликов.