Merenje Hablove konstante, brzine kojom se svemir širi, je aktivna oblast istraživanja među astronomima širom sveta koji analiziraju podatke iz zemaljskih i svemirskih opservatorija. NASA-in svemirski teleskop Džejms Veb je već doprineo ovoj diskusiji koja je u toku. Ranije ove godine, astronomi su koristili Vebove podatke koji sadrže varijable Cefeida i supernove tipa Ia, pouzdane markere udaljenosti za merenje brzine širenja univerzuma, kako bi potvrdili prethodna merenja NASA-inog svemirskog teleskopa Habl.
Sada, istraživači koriste nezavisnu metodu merenja kako bi dodatno poboljšali preciznost Hablove konstante – supernove sa gravitacionim sočivima. Brenda Fraj sa Univerziteta u Arizoni, zajedno sa timom mnogih istraživača iz različitih institucija širom sveta, predvodi ovaj napor nakon Vebovog otkrića tri tačke svetlosti u pravcu udaljenog i gusto naseljenog jata galaksija. Naučni institut svemirskog teleskopa nedavno je pozvao dr Fraja da nam kaže više o tome šta je tim nazvao Supernova H0pe i kako efekti gravitacionog sočiva pružaju uvid u Hablovu konstantu.
„Sve je počelo jednim pitanjem tima: ‘Koje su to tri tačke koje ranije nisu bile? Da li bi to mogla biti supernova?'“, rekla je ona. „Svetlosne tačke, koje nisu bile vidljive na Hablovom snimku istog klastera iz 2015. godine, bile su očigledne kada su slike PLCK G165.7+67.0 stigle na Zemlju iz Vebbovog zagarantovanog vremenskog posmatranja glavnih ekstragalaktičkih oblasti za rejonizaciju i nauku o sočivanju (PEARLS) Program ‘klastera’ Tim primećuje da je pitanje prvo palo na pamet sa dobrim razlogom: ‘Polje G165 je odabrano za ovaj program zbog visoke stope formiranja zvezda od više od 300 solarnih masa godišnje, što je atribut. što je u korelaciji sa većim stopama supernove.’
„Prve analize su potvrdile da ove tačke odgovaraju zvezdi koja eksplodira, jednoj sa retkim kvalitetima. Prvo, to je supernova tipa Ia, eksplozija zvezde belog patuljka. Ova vrsta supernove se generalno naziva ‘standardna sveća’, što znači da supernova je imala poznatu unutrašnju svetlost. Drugo, gravitaciono je sočiva.
„Gravitaciono sočivo je važno za ovaj eksperiment. Sočivo, koje se sastoji od skupa galaksija koje se nalazi između supernove i nas, savija svetlost supernove u više slika. Ovo je slično tome kako trostruko ogledalo predstavlja tri različite slike osoba koja sedi ispred nje Na Vebovom snimku, ovo je demonstrirano neposredno pred našim očima tako što je srednja slika bila preokrenuta u odnosu na druge dve slike, efekat ‘sočiva’ predviđen teorijom.
„Da bi se postigle tri slike, svetlost je putovala duž tri različite putanje. Pošto je svaka putanja imala različitu dužinu, a svetlost je putovala istom brzinom, supernova je prikazana u ovom Vebovom posmatranju u tri različita vremena tokom svoje eksplozije. U trostrukom ogledalu Po analogiji, usledilo je vremensko odlaganje u kome je desno ogledalo prikazivalo osobu koja podiže češalj, levo ogledalo je prikazivalo kosu kako se češlja, a srednje ogledalo je prikazivalo osobu koja spušta češalj.
„Trojne slike supernove su posebne: vremensko kašnjenje, rastojanje supernove i svojstva gravitacionog sočiva daju vrednost za Hablovu konstantu ili H0 (izgovara se H-ništa). Supernova je nazvana SN H0pe jer daje astronomima nadu da bolje razumeju svemir promena brzine ekspanzije.
„U nastojanju da dalje istražuje SN H0pe, tim PEARLS-Clusters je napisao predlog Vebbovog diskrecionog vremena (DDT) koji su naučni stručnjaci ocenili u dvostrukom anonimnom pregledu i preporučila Vebb Science Policies Group za DDT zapažanja. Paralelno, podaci su dobijeni na MMT-u, 6,5-metarskom teleskopu na planini Hopkins, i velikom binokularnom teleskopu na planini Graham, oba u Arizoni, analizirajući oba posmatranja, naš tim je mogao da potvrdi da je SN H0pe usidren pozadinska galaksija, daleko iza jata, koja je postojala 3,5 milijardi godina nakon velikog praska.
„SN H0pe je jedna od najudaljenijih supernova tipa Ia koja je do sada primećena. Drugi član tima je izvršio još jedno merenje vremenskog kašnjenja analizirajući evoluciju njene svetlosti koja je raspršena u njene sastavne boje ili ‘spekter’ od Vebb-a, potvrđujući prirodu tipa Ia SN H0pe.
„Sedam podgrupa je dalo modele sočiva koji opisuju 2D distribuciju materije u jatu galaksije. Pošto je supernova tipa Ia standardna sveća, svaki model sočiva je ‘ocenjen’ svojom sposobnošću da predvidi vremensko kašnjenje i sjaj supernove u odnosu na prave izmerene vrednosti .
„Da bi se sprečile pristrasnosti, rezultati su zaslepljeni od ovih nezavisnih grupa i otkriveni jedni drugima na najavljeni dan i vreme ‘živog odslepljivanja’. Tim izveštava o vrednosti Hablove konstante kao 75,4 kilometra u sekundi po megaparseku, plus 8,1 ili minus 5,5 [Jedan parsek je ekvivalentan udaljenosti od 3,26 svetlosnih godina.] Ovo je samo drugo merenje Hablove konstante ovom metodom. , i prvi put koristeći standardnu sveću. Vodeći istraživač programa PEARLS je primetio: ‘Ovo je jedno od velikih Vebovih otkrića i vodi ka boljem razumevanju ovog fundamentalnog parametra našeg univerzuma.’
„Rezultati našeg tima su upečatljivi: vrednost Hablove konstante poklapa se sa drugim merenjima u lokalnom univerzumu i donekle je u tenziji sa vrednostima dobijenim kada je univerzum bio mlad. Vebova zapažanja u ciklusu 3 će poboljšati nesigurnosti, omogućavajući osetljivija ograničenja na H0.“
