Симулация с висока разделителна способност на галактика, домакин на супер светеща свръхнова и нейната хаотична среда в ранната Вселена. Кредит: Адриан Малек и Мари Мартиг (Университет Суинбърн)
Някои от най-ранните звезди бяха масивни и краткотрайни, предназначени да сложат край на живота си в огромни експлозии. Астрономите са открили някои от най-ранните и най-отдалечени от тези взривяващи се звезди, наречени „свръхсветливи” свръхнови звездни експлозии 10–100 пъти по-ярки от другите видове свръхнови. Дуото поставя рекорд за най-далечната открита досега супернова и предлага улики за много ранната Вселена.
"Светлината на тези свръхнови съдържа подробна информация за детската възраст на Вселената, в момент, когато някои от първите звезди все още се кондензират от водорода и хелия, образувани от Големия взрив", казва д-р Джефри Кук, астрофизик от Технологичният университет на Суинбърн в Австралия, чийто екип направи откритието.
Екипът използва комбинация от данни от телескопа Канада-Франция-Хаваи и телескопа Keck 1, и двете разположени на Хавай.
„Видът на свръхновите, които открихме, е изключително рядък“, каза Кук. „Всъщност само една е открита преди нашата работа. Този конкретен тип свръхнови е резултат от смъртта на много масивна звезда (около 100 - 250 пъти по-голяма от масата на нашето Слънце) и избухва по съвсем различен начин в сравнение с другите свръхнови. Откриването и изучаването на тези събития ни предоставя примери за наблюдение, за да разберем по-добре тях и химикалите, които изхвърлят във Вселената, когато умрат. "
Супер светещи свръхнови са открити само преди няколко години и са рядкост в близката Вселена. Техният произход не е добре разбран, но се смята, че малка подгрупа от тях възниква, когато изключително масивни звезди, 150 до 250 пъти по-масивни от нашето Слънце, претърпят ядрен взрив, предизвикан от превръщането на фотоните в двойки електрон-позитрон. Този процес е напълно различен в сравнение с всички други видове свръхнови. Очаква се подобни събития да се случват по-често в ранната Вселена, когато масивните звезди са по-често срещани.
Това и изключителната яркост на тези събития насърчиха Кук и колегите му да търсят свръхсветливи свръхнови при червени смени, z, по-големи от 2, когато Вселената беше на по-малко от една четвърт от сегашната си епоха.
„Използвахме LRIS (спектрометър за изображения с ниска разделителна способност) на Keck I, за да получим дълбоката спектроскопия, за да потвърдим хост червените смени и да потърсим късните емисии от свръхновите“, каза Кук. „Първоначалните открития са открити в полетата на CFHT Legacy Survey Deep. Светлината от свръхновите пристигна тук на Земята преди 4 до 6 години. За да потвърдим техните разстояния, ние трябва да получим спектър от техните приемни галактики, които са много слаби поради екстремното им разстояние. Голямата бленда на Keck и високата чувствителност на LRIS направиха това възможно. Освен това някои свръхнови имат достатъчно ярки характеристики на емисиите, които продължават да съществуват години след като избухнат. Дълбоката спектроскопия на Кек е в състояние да открие тези линии като допълнително средство за потвърждение и изследване. "
Кук и сътрудници претърсиха голям обем на Вселената при z, по-голям или равен на 2, и откриха две свръхсветливи свръхнови, при червени смени 2,05 и 3,90 - счупване на предишния рекорд на червено изместване на свръхновата от 2,36 и предполагащ производство скорост на свръхсветливи свръхнове при тези червени смени поне 10 пъти по-висока, отколкото в близката Вселена. Въпреки че спектрите на тези два обекта правят малко вероятно техните прародители да са сред първо поколение звезди, настоящите резултати предполагат, че откриването на тези звезди може да не е далеч от нашите разбирания.
Откриването на първите звезди ни позволява много по-голямо разбиране на първите звезди във Вселената, каза Кук.
„Малко след Големия взрив във Вселената имаше само водород и хелий“, каза той. „Всички останали елементи, които днес виждаме около нас, като въглерод, кислород, желязо и силиций, са произведени в сърцевините на звездите или по време на експлозии на свръхнови. Първите звезди, които се образуваха след Големия взрив, поставиха основата на дългия процес на обогатяване на Вселената, който в крайна сметка породи разнообразния набор от галактики, звезди и планети, които виждаме около нас днес. Нашите открития сочат ранно време във Вселената, което се припокрива с времето, което очакваме да видим първите звезди. “
Източници: Обсерватория Кек, Природа
