Astronomer har oppdaget den fjerneste supernovaen ennå, i en avstand på 10,5 milliarder lysår fra Jorden. Supernovaen, kalt DES16C2nm, er en kataklysmisk eksplosjon som signaliserte slutten på en massiv stjerne for rundt 10,5 milliarder år siden. Først nå når lyset oss. Teamet av astronomer bak oppdagelsen har publisert resultatene i en ny artikkel tilgjengelig på arXiv.
"... noen ganger må du bare gå ut og slå opp for å finne noe fantastisk." - Dr. Bob Nichol, University of Portsmouth.
Supernovaen ble oppdaget av astronomer involvert i Dark Energy Survey (DES), et samarbeid av astronomer i forskjellige land. DES-jobben er å kartlegge flere hundre millioner galakser, for å hjelpe oss med å finne ut mer om mørk energi. Dark Energy er den mystiske kraften som vi tror forårsaker den akselererte utvidelsen av universet.
DES16C2nm ble først oppdaget i august 2016. Dets avstand og ekstreme lysstyrke ble bekreftet i oktober samme år med tre av våre kraftigste teleskoper - Very Large Telescope og Magellan Telescope i Chile, og Keck Observatory, på Hawaii.
DES16C2nm er det som er kjent som en superluminøs supernova (SLSN), en type supernova som bare ble oppdaget for 10 år siden. SLSN-er er den sjeldneste — og den lyseste — typen supernova som vi kjenner til. Etter at supernovaen eksploderte, etterlot den seg en nøytronstjerne, som er den tetteste typen gjenstander i universet. Den ekstreme lysstyrken til SLSN-er, som kan være 100 ganger lysere enn andre supernovaer, antas å være forårsaket av materiale som faller inn i nøytronstjernen.
"Det er spennende å være en del av undersøkelsen som har oppdaget den eldste kjente supernovaen." - Dr Mathew Smith, hovedforfatter, University of Southampton
Hovedforfatter av studien Dr. Mathew Smith, University of Southampton, sa: “Det er spennende å være en del av undersøkelsen som har oppdaget den eldste kjente supernovaen. DES16C2nm er ekstremt fjern, ekstremt lys og ekstremt sjelden - ikke den typen ting du snubler over hver dag som astronom. "
Dr. Smith fortsatte med å si at oppdagelsen ikke bare er spennende bare for å være så fjern, gammel og sjelden. Det gir også innsikt i årsaken til SLSN-er: “Det ultrafiolette lyset fra SLSN informerer oss om mengden metall produsert i eksplosjonen og temperaturen i selve eksplosjonen, som begge er nøkkelen til å forstå hva som forårsaker og driver disse kosmiske eksplosjonene. ”
"Nå vet vi hvordan vi finner disse objektene på enda større avstander, og vi leter aktivt etter flere av dem som en del av Dark Energy Survey." - Medforfatter Mark Sullivan, University of Southampton.
Nå som det internasjonale teamet bak Dark Energy Survey har funnet en av SLSN-ene, ønsker de å finne mer. Medforfatter Mark Sullivan, også fra University of Southampton, sa: “Å finne mer fjerne hendelser, for å bestemme variasjonen og antallet av disse hendelsene, er neste trinn. Nå vet vi hvordan vi finner disse objektene på enda større avstander, vi leter aktivt etter flere av dem som en del av Dark Energy Survey. ”
Instrumentet som brukes av DES er det nyoppførte Dark Energy Camera (DECam), som er montert på Victor M. Blanco 4 meter teleskop ved Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) i de chilenske Andesfjellene. DECam er et ekstremt følsomt 570-megapiksel digitalt kamera designet og bygget bare for Dark Energy Survey.
The Dark Energy Survey involverer mer enn 400 forskere fra over 40 internasjonale institusjoner. Det begynte i 2013, og vil avvikle sitt fem år lange oppdrag en gang i 2018. DES bruker 525 observasjonsnetter for å utføre en dyp, omfattende områdesundersøkelse for å registrere informasjon fra 300 millioner galakser som er milliarder av lysår fra Jord. DES er designet for å hjelpe oss med å svare på et brennende spørsmål.
I følge Einsteins generelle relativitetsteori, bør tyngdekraften føre til at utvidelsen av universet går tregere. Og vi trodde det var, helt til 1998 da astronomer som studerte fjerne supernovaer fant ut at det motsatte er sant. Av en eller annen grunn er utvidelsen raskere. Det er egentlig bare to måter å forklare dette på. Enten må teorien om generell relativitet erstattes, eller så må en stor del av universet - omtrent 70% - bestå av noe eksotisk som vi kaller Dark Energy. Og denne mørke energien utøver en kraft motsatt av den attraktive kraften som utøves av "normal" materie, noe som får universets utvidelse til å akselerere.
"... noen ganger må du bare gå ut og slå opp for å finne noe fantastisk." - Dr. Bob Nichol, University of Portsmouth.
For å hjelpe med å svare på dette spørsmålet, avbilder DES 5.000 kvadratgrader av den sørlige himmelen i fem optiske filtre for å få detaljert informasjon om hver av de 300 millioner galaksene. En liten del av undersøkelsestiden brukes også til å observere mindre lapper av himmel en gang i uken for å oppdage og studere tusenvis av supernovaer og andre astrofysiske transienter. Og slik ble DES16C2nm oppdaget.
Studier som medforfatter Bob Nichol, professor i astrofysikk og direktør for Institute of Cosmology and Gravitation ved University of Portsmouth, kommenterte: “Slike supernovaer ble ikke tenkt på da vi startet DES for over ti år siden. Slike funn viser viktigheten av empirisk vitenskap; noen ganger må du bare gå ut og slå opp for å finne noe fantastisk. ”
