ابرنواختری در تصویر تلسکوپ فضایی جیمز وب می‌تواند به حل یکی از بزرگترین رازهای جهان کمک کند!!

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا یک ابرنواختر دوردست را مشاهده کرده است که سه بار در یک عکس ظاهر می شود.

ابرنواختر دوردست “H0pe” را می‌توان سه بار (با برچسب SN2a، SN2b و SN2c) در کمان نارنجی رنگ نوری مشاهده کرد که یک خوشه کهکشانی را در سمت چپ این تصویر تلسکوپ فضایی جیمز وب احاطه کرده است. سایر اجسام دارای عدسی گرانشی نیز در این تصویر برچسب‌گذاری شده‌اند. (اعتبار تصویر: B. Frye و همکاران، ApJ ارسال شده، 2023)

یک کارشناس ادعا می‌کند که یک ابرنواختر نادر  که سه بار در یک تصویر ظاهر می‌شود می‌تواند به محققان در نهایت به حل یک ناهماهنگی طولانی مدت در مورد کیهان کمک کند که تهدیدی برای کشف درک ما از کیهان است.

ابرنواختر نوع 1a، به نام SN H0pe، برای اولین بار در کمین عکسهای گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا (JWST) در ماه مارس کشف شد. در این تصاویر، ستاره در حال انفجار را می‌توان به صورت کمانی از نور نارنجی با سه نقطه درخشان مشاهده کرد که بخشی از خوشه کهکشانی PLCK G165.7+67.0 (G165) را احاطه کرده است که حدود 4.5 بیلیون سال نوری از زمین فاصله دارد.

قوس نوری نتیجه عدسی گرانشی است – اثری که زمانی ایجاد می‌شود که نور یک جسم دور مانند یک ابرنواختر از فضا-زمان عبور می‌کند که توسط گرانش یک جرم پیش زمینه پرجرم مانند یک کهکشان بزرگ منحرف شده است و مستقیماً بین جسم دور و ناظر قرار می‌گیرد. این عدسی همچنین شیء دور را بزرگ‌نمایی می‌کند و تحلیل را برای محققان آسان‌تر می‌کند.

سه نقطه روشن در قوس اطراف G165 باعث می‌شود اینطور به نظر برسد که سه منبع نور جداگانه به صورت بصری دستکاری شده یا توسط کهکشان پیش‌زمینه عدسی دیده می‌شود. اما در واقعیت، این ابرنواختر که در حدود 16 بیلیون سال نوری از ما قرار دارد، دو بار توسط اثر عدسی گرانشی تکرار شده است.

در مقاله جدیدی که در 20 سپتامبر در BigThink.com منتشر شد، اتان سیگل، اخترفیزیکدان و ارتباط علم که در این مطالعه شرکت نداشت، نوشت که SN H0pe می‌تواند به حل یک ناهماهنگی طولانی مدت در مورد انبساط جهان – “تنش هابل” کمک کند. “

تنش هابل بر اساس اختلاف بین دو روش اصلی تخمین نرخ انبساط جهان است که به ثابت هابل معروف است. روش اول، که شامل اندازه‌گیری انبساط با استفاده از پس‌زمینه مایکروویو کیهانی (CMB) – تابش باقی‌مانده از انفجار بزرگ که برای اولین بار در سال 1964 شناسایی شد – با یک مقدار برای ثابت هابل بدست می‌آید. اما روش دوم که شامل اندازه گیری میزان دور شدن اجرام خاص، مانند کهکشانها و ابرنواخترها از ما است، به طور مداوم با مقدار کمی بالاتر بدست می‌آید.

نموداری که نحوه عملکرد عدسی گرانشی را نشان می‌دهد. در این مثال، نور یک کهکشان در فضا-زمان منحنی اطراف یک خوشه کهکشانی حرکت می کند. (اعتبار تصویر: NASA، ESA و L. Calçada)

سیگل نوشت: این مشکل برای چندین دهه دانشمندان را سردرگم کرده است، زیرا دلیل روشنی وجود ندارد که چرا یک روش باید نتیجه متفاوتی از روش دیگر ایجاد کند. این معما حتی باعث شده است که برخی از محققان آن را بحرانی در کیهان شناسی اعلام کنند.

سیگل نوشت: SN H0pe می‌تواند به حل تنش هابل کمک کند زیرا این ابرنواختر نوع 1a است که ستاره شناسان از آن به عنوان “شمع استاندارد” یاد می کنند – یک نقطه مرجع فوق العاده قابل اعتماد که از آنجا می‌توانیم انبساط جهان را اندازه‌گیری کنیم.

ابرنواخترهای نوع 1a شامل یک ستاره کوتوله سفید است که ماده را از یک ستاره شریک دوتایی می‌دزدد (قبل از اینکه به جرم بحرانی برسد و منفجر شود). این انفجارهای درخشان همگی درخشندگی اولیه تقریباً برابری دارند و در طول زمان با سرعت یکسانی کم رنگ می‌شوند. با مقایسه این شمع‌های استاندارد در فواصل مختلف از زمین، دانشمندان می‌توانند دقیقاً با چه سرعتی از ما دور می‌شوند و سپس می‌توانند نرخ انبساط جهان را استنباط کنند.

سیگل نوشت: SN H0pe یک شمع استاندارد بسیار مهم است زیرا دومین ابرنواختر نوع 1a است که تا کنون شناسایی شده است. او افزود که عدسی‌های گرانشی قوی و تکراری در تصاویر جدید همچنین اطلاعات بیشتری را در اختیار محققان قرار می دهد تا با آنها کار کنند.

نمای کوچک‌نمایی شده از ابرنواختر با لنز گرانشی و خوشه کهکشانی اطراف. (اعتبار تصویر: ناسا/تلسکوپ فضایی جیمز وب/فرای و همکاران)

ایده استفاده از ابرنواخترهای تکراری برای مقابله با مشکل تنش هابل جدید نیست. در ماه می، دانشمندان از داده‌های یک ابرنواختر با عدسی چهارگانه به نام رفسدال برای محاسبه مقدار جدیدی برای ثابت هابل استفاده کردند. اگرچه این هنوز با مقدار محاسبه شده با استفاده از CMB متفاوت بود، تفاوت بین این دو کاهش یافت که نشان می دهد روزی می‌توانند با هم مطابقت داشته باشند.

در حال حاضر مشخص نیست که آیا می‌توان از SN H0pe برای محاسبه مقدار قابل اعتمادتر ثابت هابل استفاده کرد یا خیر. اما محققان مطمئن هستند که اگر چشم تیزبین جیمزوب بتواند به انتخاب شمعهای استاندارد دورتر ادامه دهد، ممکن است مشکل کشش هابل در نهایت حل شود.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Supernova in James Webb Space Telescope image could help solve one of the universe’s biggest mysteries

By Harry Baker

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-ancient-supernova-mystery