Сверхновые звезды чуть ли не сводят астрономов с ума: они не только чрезвычайно редки, но и весьма непредсказуемы. Как правило, взрыв сверхновой происходит в самый неподходящий момент.
Одна из самых больших и наиболее близких к нашей Земле сверхновых звезд взорвалась в 1604 году, примерно за пять лет до того, как Галилео Галилеем был собран первый телескоп. С тех пор в Млечном Пути взорвалось огромное множество звезд, однако ни одного наблюдения так и не удалось сделать. Эти звёздные взрывы не просто способны затмить целую галактику, они – источники большинства элементов, составляющих Землю. Более того, учёные доказали, что сверхновые чрезвычайно важны для открытия темной энергии – таинственной гравитационной силы, пронизывающей Вселенную. Именно по этой причине для астрономов стало бы невосполнимой трагедией пропустить очередной взрыв сверхновой.
В идеале, астрономы хотели бы стать свидетелями взрыва сверхновой, который бы произошёл относительно недалеко от Земли (однако и не слишком близко), и, безусловно, рано или поздно это произойдёт. Однако никто не мог предположить, что произойдёт это так быстро.
21 января 2014 года профессор астрономии из University of London стал свидетелем одного из таких взрывов. Произошёл он в галактике под названием Messier 82, больше известной как Cigar Galaxy, расположенной всего в 12 миллионах световых лет от Земли.
Следует отметить, что взрыв сверхновой произошёл достаточно близко к нашей планете, чтобы дать возможность учёным исследовать реактивные джеты. В отличии от большинства сверхновых звезд, астрономам удалось зафиксировать взрыв до того, как звезда достигла пика своей яркости. Именно это позволило астрономам сначала наблюдать за тем, как произошла сама вспышка, и как в последующем сверхновая начала тускнеть. Следует отметить, что этот процесс, который всё ещё продолжается, позволит учёным-теоретикам больше узнать и протекании процесса взрыва. По словам Adam Riess из Space Telescope Science Institute, который в 2011 году стал Лауреатом Нобелевской премии по физике за использованием сверхновых в поисках темной энергии, он очень рад тому, что стал свидетелем столь редкого астрономического явления.
Больше всего Riess рад тому, что взорвавшаяся сверхновая относится к типу Ia, следовательно, она чрезвычайно полезна для других космологических исследований. Другой тип сверновых, известный как Type II, образуется, когда массивная звезда разрушается, после чего «изливается» взрывом наружу. Последний раз подобного рода явление было зафиксировано астрономами в 1987 году в районе Большого Магелланова Облака. Яркость сверхновых типа II может варьироваться в рамках широкого диапазона: наблюдая за взрывом сверхновой в другой галактике, невозможно понять, она недостаточно яркая потому, что находиться далеко, либо же тусклая сама по себе.
Сверхновые типа Ia наоборот – она взрываются, когда белые карликовые звезды поглощают материю пока не достигнут так называемого предела Чандрасекара – верхнего предела массы (примерно 1,44 массы Солнца), допустимого для белых карликов. В таком случае они становятся нестабильными и могут взорваться в любой момент. Для таких сверхновых менее характерна переменчивость яркости. Именно различия в колебаниях яркости и позволяют Riess и другим астрономам дифференцировать сверхновые по типам.
Яркость сверхновой типа Iа, которую великолепно видно с Земли, является безупречным ориентиром для определения расстояний. Это открытие позволяет сделать вывод, что звезды типа Iа в ранней Вселенной были намного ярче, нежели в расширяющейся Вселенной. Таким образом астрономы очередной раз убеждаются в том, что расширение Вселенной действительно ускоряется за счет какой-то неведомой силы, предположительно темной энергии.
До конца 1990-х годов астрономы не располагали данными о скорости расширения Вселенной. Таким образом они могли лишь догадываться о том, каков точный возраст Вселенной. Единственное, что им было известно, что Вселенной где-то от 10 млрд. до 20 млрд. лет Проблема заключалась в том, что астрономы измеряли расстояние поэтапно – непосредственно до ближайших звезд, затем путём экстраполяции на более далёкие звезды, близкие галактики и в конечном итоге на далёкие галактики. Тем самым погрешность расчетов возрастала с каждым шагом.
К началу 2000-х космический телескоп «Хаббл» уменьшил погрешность примерно до 10%, а спутник WMAP продолжил совершенствовать точность данных. В конечном итоге удалось установить, что возраст Вселенной составляет примерно 13,8 млрд. лет. Однако астрономы команды «Хаббл» хотят провести ещё одно независимое измерение и Riess планирует помочь им в этом. Наряду с новой методикой более прямого измерения расстояния до звёзд в галактиках, таких как Cigar, что станет возможно при помощи нового спутника Европейского космического агентства «Gaia», запущенного в декабре прошлого года, измерения станут ещё более точными. До тех пор новая сверхновая сможет в буквальном смысле пролить свет на некоторые тайны Вселенной.
