«Джеймс Уэбб» рассмотрел три изображения гравитационно линзированной сверхновой типа Ia
Они появились благодаря массивному скоплению галактик
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.
Она содержит вещество сверхновой и остатка от слияния нейтронных звезд
Астрономы обнаружили самого низкометалличного представителя r-II звезд, обогащенных тяжелыми элементами, возникшими в результате r-процесса. Предполагается, что он образовался из газа, загрязненного веществом от взрыва массивной звезды и слияния двух нейтронных звезд. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. В первичной Вселенной существовали водород, гелий и небольшие количества легких элементов до бора. Более тяжелые элементы возникали в результате различных ядерных реакций в недрах звезд, после чего попадали в межзвездную среду после смерти светил, увеличивая химическое разнообразие Вселенной. Считается, что за время жизни Вселенной сменилось уже два поколения звезд, наше Солнце представляет собой звезду третьего поколения, вещество которой обогащено элементами, оставшимися от звезд предыдущих поколений. Чтобы разобраться в процессах нуклеосинтеза, шедших в ранней Вселенной, ученые ищут долгоживущие старые звезды в гало Млечного Пути, а также так называемые r-II звезды в виде пекулярных маломассивных светил, которые демонстрируют значительное обогащение европием и другими элементами, образующимся в результате быстрого захвата нейтронов атомным ядром (r-процесс) при слиянии нейтронных звезд или взрывах сверхновых. Европий пригоден для обнаружения оптической спектроскопией и для астрономов представляет важнейший индикатор действия r-процесса в среде Млечного Пути. Группа астрономов во главе с Винисиусом Плакко (Vinicius M. Placco) из Университета Сан-Паулу в Бразилии сообщила об обнаружении нового представителя низкометалличных звезд, обогащенных r-элементами. Звезда SPLUS J142445.34-254247.1 вначале была отобрана как интересный кандидат в ходе изучения фотометрических данных обзора неба S-PLUS, а затем исследовалась спектроскопическим наземным телескопом «Джемини-Юг». SPLUS J1424-2542 представляет маломассивную (0,84 массы Солнца) старую (около десяти миллиардов лет) звезду с эффективной температурой около 4,7 тысячи кельвинов, которая находится в гало Млечного Пути, на удалении 25,5 тысячи световых лет от Солнца. Звезда характеризуется одним из самых низких значений металличности ([Fe/H]=-3,39), при этом демонстрируя обогащение тяжелыми элементами, особенно рожденными в результате r-процесса (C/Fe]=+0,06, [Eu/Fe]=+1,62), что делает ее r-II звездой с одним из самых высоких отношений [Th/Fe]. Исследователи пришли к выводу, что такое светило не появилось из-за слияния Млечного Пути с другими галактиками, а возникло в гало из газового облака, загрязненного веществом, как минимум, двух разных популяций звезд. Содержание легких элементов (Z менее 30) согласуется с выбросом вещества от взрыва сверхновой низкометалличной звезды с массой 11,3–13,4 массы Солнца, а содержание тяжелых элементов (Z более 38) согласуется с моделью выброса вещества при слиянии нейтронных звезд с массами 1,66 и 1,27 массы Солнца. Ранее мы рассказывали о том, где ученые нашли самую бедную металлами карликовую галактику.
