Обнаруженная «Уэббом» сверхновая проливает свет на тайну расширения Вселенной

Сверхновая типа Ia, получившая название SN H0pe, была впервые обнаружена на фотографиях, сделанных космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (JWST) в марте. На этих снимках взрывающуюся звезду можно увидеть в виде дуги оранжевого света с тремя яркими точками, которые окружают часть скопления галактик PLCK G165.7+67.0 (G165) примерно в 4,5 миллиарда световых лет от Земли.

Световая дуга — это результат гравитационного линзирования, возникающего, когда свет от удаленного объекта, такого как сверхновая, проходит через пространство-время, искривленное гравитацией массивного объекта на переднем плане (например, большой галактики), который расположен непосредственно между удаленным объектом и наблюдателем. 

Если рассматривать три ярких пятна на дуге вокруг G165 на снимке, создается впечатление, что галактика на переднем плане воздействует, или «линзирует», три этих источника света, но на самом деле все эти «три пятна» — это одна сверхновая, которая была дважды продублирована эффектом линзирования. Она находится примерно в 16 миллиардах световых лет от нас и ее имя — SN H0pe.

По мнению исследователя Итана Сигела, SN H0pe может решить тайну расширения Вселенной — парадокс так называемого «напряжения Хаббла». Гипотеза основана на расхождении между двумя основными способами оценки скорости расширения Вселенной — «постоянными Хаббла». Первый метод, который включает измерение расширения с использованием космического микроволнового фона (CMB), дает одно значение «постоянной Хаббла». Второй метод, который предполагает измерение того, как далеко удаляются от нас те или иные астрономически объекты, дает более высокое значение.

Сигел считает, что SN H0pe может помочь разрешить парадокс Хаббла, поскольку это сверхновая типа Ia, которую можно считать надежной точкой отсчета: от нее можно отталкиваться при измерении расширения Вселенной. Сверхновые типа Iа образуются, когда белый карлик крадет вещество у двойной звезды-партнера, прежде чем достичь критической массы и взорваться. Такие «вспышки» имеют почти одинаковую начальную яркость и со временем тускнеют с одинаковой скоростью. Сравнивая сверхновые такого типа на различных расстояниях от Земли, ученые смогут точно определить, с какой скоростью они удаляются от нас, и затем сделать вывод о скорости расширения Вселенной.

Кроме того, по мнению Сигела, SN H0pe особенно значима, поскольку это вторая по удаленности к Земле сверхновая типа Ia, из всех когда-либо обнаруженных. Сильное гравитационное линзирование и дублирование на новых изображениях также дают исследователям больше информации, чем обычно, считает он. 

Идея использования «дублированных» сверхновых для решения проблемы «напряженности Хаббла» не новая. В мае ученые использовали данные о сверхновой Рефсдала для вычисления нового значения «постоянной Хаббла». В настоящее время неясно, можно ли использовать SN H0pe для вычисления еще более надежного значения «постоянной Хаббла», но исследователи уверены, что, если телескоп «Уэбб» продолжит находить более удаленные сверхновые типа Ia, проблема «напряжения Хаббла» может быть, наконец, решена.