ให้ความรู้เกี่ยวกับซูเปอร์โนวา

นี่เป็นการดูรายละเอียดครั้งแรกของซูเปอร์โนวาในช่วงต้นของประวัติศาสตร์เอกภพ การวิจัยสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการก่อตัวของดาวฤกษ์และกาแล็กซีในเอกภพยุคแรกเริ่ม ภาพซูเปอร์โนวายังมีความพิเศษเพราะแสดงให้เห็นช่วงเริ่มต้นของการระเบิดของดาวฤกษ์ Wenlei Chen ผู้เขียนคนแรกของบทความนี้และนักวิจัยหลังปริญญาเอกจากโรงเรียนฟิสิกส์และดาราศาสตร์มหาวิทยาลัยมินนิโซตากล่าวว่า "ค่อนข้างหายากที่จะสามารถตรวจพบซูเปอร์โนวาได้ตั้งแต่ช่วงแรกๆ เพราะระยะนั้นสั้นมาก" "มันอยู่ได้นานหลายชั่วโมงจนถึงสองสามวัน และพลาดได้ง่ายแม้การตรวจจับในบริเวณใกล้เคียง ในการเปิดรับแสงเดียวกัน เราสามารถเห็นลำดับของภาพได้ เหมือนหลายหน้าของซูเปอร์โนวา" สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ผ่านปรากฏการณ์ที่เรียกว่าเลนส์ความโน้มถ่วง ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ทำนายไว้ในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ ในกรณีนี้ แรงโน้มถ่วงมหาศาลของกระจุกกาแล็กซี Abell 370 ทำหน้าที่เป็นเลนส์จักรวาล ดัดและขยายแสงจากซุปเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกลออกไปซึ่งอยู่ด้านหลังกระจุกดาว การแปรปรวนยังสร้างภาพการระเบิดหลายภาพในช่วงเวลาต่างๆ ซึ่งทั้งหมดมาถึงโลกพร้อมๆ กัน และถูกจับได้ในภาพจากกล้องฮับเบิลภาพเดียว เป็นไปได้เพียงเพราะภาพที่ขยายใช้เส้นทางที่แตกต่างกันผ่านคลัสเตอร์เนื่องจากความแตกต่างของความยาวของทางเดินที่แสงซูเปอร์โนวาตามมา และการชะลอตัวของเวลาและความโค้งของอวกาศเนื่องจากแรงโน้มถ่วง การเปิดรับแสงของกล้องฮับเบิลยังจับภาพการเปลี่ยนสีอย่างรวดเร็วของ ซูเปอร์โนวา ที่จางหายไป ซึ่งบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ยิ่งสีฟ้ามากเท่าไหร่ก็ยิ่งหมายความว่าซุปเปอร์โนวายิ่งร้อนขึ้นเท่านั้น ช่วงแรกสุดที่จับภาพจะปรากฏเป็นสีน้ำเงิน เมื่อซุปเปอร์โนวาเย็นลง แสงของมันก็เปลี่ยนเป็นสีแดงมากขึ้น “คุณเห็นสีที่ต่างกันในภาพทั้งสามภาพ” แพทริก เคลลี หัวหน้าการศึกษาและผู้ช่วยศาสตราจารย์แห่งคณะวิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยมินนิโซตากล่าว "คุณมีดาวฤกษ์มวลมาก แกนกลางยุบตัว ทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ร้อนขึ้น และจากนั้นคุณก็เห็นว่ามันเย็นลงในช่วงหนึ่งสัปดาห์ ฉันคิดว่านั่นอาจเป็นหนึ่งในสิ่งที่น่าทึ่งที่สุดเท่าที่ฉันเคยเห็นมา! " นี่เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์สามารถวัดขนาดของดาวฤกษ์ที่กำลังจะตายในเอกภพยุคแรกได้ สิ่งนี้ขึ้นอยู่กับความสว่างของซุปเปอร์โนวาและอัตราการเย็นตัว ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของดาวฤกษ์ต้นกำเนิด การสังเกตการณ์ของฮับเบิลแสดงให้เห็นว่ายักษ์แดงซึ่งนักวิจัยค้นพบการระเบิดของซูเปอร์โนวานั้นใหญ่กว่าดวงอาทิตย์ประมาณ 500 เท่า เฉิน เคลลี่ และทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติพบซูเปอร์โนวานี้โดยการกรองข้อมูลในคลังข้อมูลฮับเบิลเพื่อค้นหาเหตุการณ์ชั่วคราว Chen เขียนอัลกอริทึมการเรียนรู้ด้วยเครื่องเพื่อค้นหาเหตุการณ์เหล่านี้ แต่นี่เป็นเพียงเหตุการณ์ชั่วคราวที่ระบุ เฉินและเคลลี่มีเวลาวางแผนให้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เว็บบ์ของ NASA สังเกตซุปเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกลออกไป พวกเขาหวังว่าจะมีส่วนร่วมในรายการของซูเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกลออกไปมาก เพื่อช่วยให้นักดาราศาสตร์เข้าใจว่าดาวฤกษ์ที่มีอยู่เมื่อหลายพันล้านปีก่อนแตกต่างจากดาวฤกษ์ในจักรวาลใกล้เคียงหรือไม่ บทความของทีมที่มีชื่อว่า "การเย็นลงของซุปเปอร์โนวายักษ์แดงที่ความเร็วเรดชิฟต์ 3 ในภาพเลนส์" จะเผยแพร่ในวารสารNatureในวันที่ 10 พฤศจิกายน กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลเป็นโครงการความร่วมมือระหว่างประเทศระหว่าง NASA และ ESA ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของ NASA ในเมืองกรีนเบลท์ รัฐแมรี่แลนด์ เป็นผู้บริหารจัดการกล้องโทรทรรศน์ สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ (STScI) ในบัลติมอร์ดำเนินการด้านวิทยาศาสตร์ของฮับเบิล STScI ดำเนินการสำหรับ NASA โดยสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยดาราศาสตร์ในกรุงวอชิงตัน ดี.ซี