«Джеймс Уэбб» рассмотрел три изображения гравитационно линзированной сверхновой типа Ia

Инфракрасный космический телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил троекратно линзированную сверхновую типа Ia, свет от которой шел до Земли около 7,8 миллиардов лет. Она вспыхнула в массивной галактике, окруженной галактиками-спутниками, в которой активное звездообразование уже утихло. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Вспышки сверхновых типа Ia представляют собой термоядерный взрыв белого карлика, когда его масса превышает предел Чандрасекара. Такая ситуация может возникнуть, если карлик аккрециирует вещество звезды-компаньона в двойной системе или при слиянии двух белых карликов. Так как подобные сверхновые обладают почти одинаковой светимостью на пике, то это дает возможность ученым использовать их в качестве стандартных свечей для определения расстояния до галактик, в которых они находятся.

Группа астрономов во главе с Брендой Фрай (Brenda L. Frye) из обсерватории Стюарда сообщила об обнаружении очень далекой сверхновой, получившей обозначение SN H0pe. Открытие было сделано в ходе наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне за скоплением галактик PLCK G165.7 + 67.0 при помощи инструментов NIRSpec и NIRCam космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Скопление галактик PLCK G165.7+67.9 характеризуется красным смещением z = 0,35 и двумя ядрами и выступает в роли гравитационной линзы для галактик, находящихся за скоплением, что позволяет земному наблюдателю видеть их искаженные и множественные изображения. Ученые выделили 21 изображение, входящее в линзовую систему, и оценили, что масса скопления в пределах 600 килопарсек составляет (2,6 ± 0,3)×10¹⁴ масс Солнца. Скопление создает изображения яркой запыленной галактики Arc 1 (z = 2,24), активно образующей звезды, а также галактики Arc 2 (z = 1,78) и еще шести галактик, четыре из которых окружают Arc 2.

Исследователи также обнаружили три точечных источника излучения, которые находятся на физическом расстоянии в 1,5–2 килопарсека от Arc 2. Они были интерпретированы как три линзированных изображения сверхновой типа Ia: вначале появилось изображение SN 2a, затем SN 2c, а в финале — SN 2b. Задержки связаны с разным временем путешествия фотонов до земного наблюдателя. Arc 2 считается родительской галактикой сверхновой, по мнению ученых, это массивная галактика с звездной массой 5×10¹¹ масс Солнца, которая примерно один миллиард лет назад завершила активное звездообразование и окружена галактиками-спутниками, где звездообразование еще идет.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли следы вещества первых сверхновых в далеком квазаре.