Сверхновая в созвездии Кита покажет, как быстро расширяется Вселенная

Долгий путь света от удаленной сверхновой в созвездии Кита поможет ученым посчитать, насколько быстро расширяется Вселенная. Эта сверхновая взорвалась 10 миллиардов лет назад в галактике MRG-M0138, а свет от нее все еще идет. И идет не по прямой — ему пришлось пройти очень извилистый путь. Извилистый настолько, что свет от одной звезды дошел до нас тремя разными путями.

Часть света от этого взрыва на каком-то моменте пути столкнулась с гравитационной линзой — скоплением галактик, гравитация которых направила свет по множеству расходящихся путей.

В 2016 году сверхновая появилась на земном небосклоне в виде трех отдельных светящихся точек. Каждая точка — отдельный путь, по которому свет от взрыва дошел до нашей планеты. Вселенная — странная вещь.

Теперь исследователи предсказывают, что мы еще минимум два раза увидим эту сверхновую. В четвертый раз ждем ее на небосклоне в конце 2030-х годов, а в пятый — уже в 2040-х. Это будет самая длинная задержка по времени у сверхновой с гравитационной линзой.

Ученые надеются, что когда сверхновая в четвертый раз появится, мы сможем точнее рассчитать расстояние до галактики MRG-M0138. А точное расстояние поможет астрономам уточнить оценки постоянной Хаббла — параметра, который описывает, насколько быстро расширяется Вселенная.

Астрономы обнаружили эту сверхновую случайно — телескоп «Хаббл» просто заснял три ненакомые светящиеся точки.

Три года спустя «Хаббл» еще раз «посмотрел» на эту галактику, и оказалось, что точек в галактике больше нет, они исчезли — это обнаружил Габриэль Браммер из Копенгагенского университета. Так исследователи поняли, что три таинственные точки — точно сверхновая. Причем одна.

Подсчитав, как гравитация промежуточного скопления галактик изменяет путь световых лучей сверхновой, астрономы предсказали, что она снова появится на небосклоне от 2035 до 2039 года — это будет четвертый раз.

Пятая точка света появится около 2042 года, но она будет слишком тусклая, чтобы ее можно было увидеть. Зато мы будем знать, что она — здесь.

Примерно в это время телескоп «Хаббл» может прекратить работу и сгореть в атмосфере Земли, поэтому ведущий автор исследования об этой сверхновой Стив Родни и его коллеги назвали сверхновую «SN Requiem».

Такое редчайшее совпадение событий, из-за которых света от сверхновой таким сложным образом преломился, должно помочь уточнить постоянную Хаббла.

Если телескоп «Хаббл» сгорит в атмосфере, то постоянная Хаббла останется.

Постоянная Хаббла — это скорость, с которой далекая галактика удаляется от нас, деленная на расстояние до этой галактики. Постоянная Хаббла показывает, с какой скоростью расширяется Вселенная. И постоянную Хаббла надо уточнять, это важно.

Считается, что возраст Вселенной — 13,8 миллиарда лет. Это соответствует постоянной Хаббла 67,4. Но если постоянная Хаббла выше, то Вселенная может быть примерно на целый миллиард лет моложе.

С помощью света от сверхновой мы узнаем более точное расстояние до этой галактики и, зная скорость, с которой она от нас удаляется, сможем точнее посчитать постоянную Хаббла.

Чем больше времени требуется для повторного появления SN Requiem, тем дальше от Земли находится родительская галактика, что означает более низкую постоянную Хаббла и более старую Вселенную.

Ученые считают скорость расширения Вселенной двумя методами:

1) Базируясь на реликтовом излучении

2) Отталкиваясь от случайного появления сверхновых в удаленных галактиках.

Согласно первому методу, скорость составляет 67,4 километра в секунду на мегапарсек, согласно второму — 73.

Что ж, теперь нам придется подождать еще 20 лет, чтобы уточнить эти данные.