Новости науки | |||
22.05.01. Переоткрытая сверхновая SN 1997ff. | |||
Обработка наблюдений космического телескопа Хаббл, проведенных
в 1997 году, показала, что была открыта самая далекая из сверхновых,
обозначенная SN 1997ff.
Она относится к сверхновым типа Ia (SNIa) -
термоядерным взрывам белых карликов.
Это открытие дает новые веские аргументы в пользу модели
"ускоряющейся Вселенной".
Мы уже писали в наших новостях
в
январе, что расстояние D сверхновых SNIa зависит от
красного смещения z не так, как в простых моделях плоской
Вселенной. Из наблюдений SNIa в 1998 году было обнаружено, что
D(z) соответствует наличию значительной энергии вакуума
(Лямбда-члену в уравнениях Эйнштейна, или другой форме энергии с
отрицательным давлением). Если данные о SNIa истолкованы верно,
то расширение Вселенной не тормозится гравитацией, как в простых
моделях, а ускоряется. Чем дальше от нас сверхновая, тем больше
отклонение от простых моделей. Поэтому важно находить сверхновые
на больших расстояниях.
Недавно опубликованы
в архиве astro-ph
данные о рекордно далекой
сверхновой, SN 1997ff, очень важные для установления правильной
модели Вселенной. Наблюдения SN 1997ff обработаны группой
американских астрофизиков - А.Рис (Adam Riess), П.Нуджент
(Peter Nugent) и еще 12 сотрудников.
Красное смещение материнской
галактики этой сверхновой примерно z=1.7, значит SN 1997ff
вспыхнула примерно 11 млрд. лет тому назад, т.е. она значительно дальше
от нас предыдущей рекордсменки - сверхновой на z=1.2,
взорвавшейся 9.8 млрд. лет назад.
SN 1997ff открыли Р.Джиллиланд (Ron Gilliland) и М.Филлипс
(Mark Phillips) в последнюю неделю декабря 1997
в ходе специального поиска на телескопе Хаббл .
Они навели телескоп на хорошо изученную область глубокого обзора
(Hubble Deep Field) и нашли пару хороших кандидатов
в сверхновые.
Совместно с Нуджентом они обработали свои наблюдения
и в 1999 опубликовали работу
(
astro-ph/9903229 ), в которой пришли к выводу, что
SN 1997ff скорее всего была типа Ia с z>1.32.
Однократные наблюдения в узком интервале длин волн видимого света
не позволили определить красное смещение z точнее.
Видимый свет, излученный при больших z, смещается в
инфракрасный диапазон. А с ним и ценная информация о спектре.
Казалось, что такая информация никак уже не может быть получена.
Тут помог счастливый случай. Джиллиланд узнал, что 25 дней
спустя после их наблюдений с Филлипсом, Р.Томсон (Rodger Thompson)
начал изучать малую область того же глубокого обзора с помощью NICMOS'а -
инструмента на телескопе Хаббла, который работает в ближнем
инфракрасном диапазоне. Хотя Томсон и не искал сверхновых,
случайно на многих из его изображений оказалась SN 1997ff и ее
материнская галактика. При красном смещении z=1.7 время замедлено
в 1+z=2.7 раза, т.е. в системе отсчета сверхновой прошло не 25, а
всего лишь 9 суток, т.е. она все еще была достаточно яркой. На
самом деле значение z у материнской галактики было определено
очень плохо - галактика далеко, спектральных линий выявить не
удалось, поэтому z оценивали только по цветам с ошибкой в десятки
процентов. По цветам самой сверхновой удалось измерить z точнее.
Это измерение покоится на гипотезе, что
SN 1997ff была типичной сверхновой Ia.
Тогда наблюденные потоки в разных фильтрах можно подогнать
к шаблонным кривым блеска известных близких сверхновых и получить,
что SN 1997ff была открыта через 8 дней после взрыва, и что ее z=1.7.
Вывод об ускорении расширения Вселенной основан на том, что
сверхновые с красным смещением z больше 0.5 (но меньше 1)
оказываются более далекими от нас, чем они должны быть в
космологических моделях, где гравитация обычного вещества тормозит
расширение см. рис.
О расстоянии
D(z) до сверхновых мы можем судить только по их блеску, и говорим, что
сверхновые "более далеки" только потому, что их блеск ослаблен. Если бы свет
сверхновых ослаблялся межгалактической пылью, то вывод об ускорении
расширения Вселенной в настоящую эпоху оказался бы неверным.
Однако SN 1997ff так далеко от нас, что в момент ее взрыва
галактики были почти в три раза ближе друг к другу, Вселенная
была плотнее, тяготение обычного вещества сильнее, чем сейчас, и
расширение тормозилось, а не ускорялось. Но в таком случае блеск
сверхновой при z около 1.7 уже не должен быть ослаблен, как во
Вселенной, заполненной пылью. Так оно и оказалось: модель с пылью
не проходит, а модели Вселенной, на 2/3 заполненной Темной
Энергией объясняет все наблюдательные факты.
Какие подводные камни могут повлиять на результаты?
Во-первых, какого типа была SN 1997ff?
Поскольку материнская галактика - эллиптическая, т.е. в ней уже нет
молодых массивных звезд, в ней могут взрываться только маломассивные
термоядерные сверхновые типа Ia. С этим выводом надо согласиться.
Однако нельзя гарантировать, что SN 1997ff не обладала какими-либо
особенностями.
Во-вторых, на пути к нам свет от сверхновой 1997ff прошел мимо
нескольких массивных галактик см. работы
astro-ph/0104254,
astro-ph/0105355.
Эффект гравитационного линзирования этими галактиками мог заметно усилить
блеск SN 1997ff и повлиять на все выводы.
Надо заключить, что сделано важное открытие, которое еще должно быть
подкреплено дальнейшими наблюдениями далеких объектов.
С.Блинников
По материалам цитированных работ и
www.spaceflightnow.com
| |||
|