Astronomer har opdaget den fjerneste supernova endnu, i en afstand af 10,5 milliarder lysår fra Jorden. Supernovaen, der hedder DES16C2nm, er en kataklysmisk eksplosion, der signaliserede afslutningen på en massiv stjerne for ca. 10,5 milliarder år siden. Først nu når lyset os. Holdet med astronomer bag opdagelsen har offentliggjort deres resultater i en ny artikel tilgængelig på arXiv.
"... sommetider skal du bare gå ud og kigge op for at finde noget fantastisk." - Dr. Bob Nichol, University of Portsmouth.
Supernovaen blev opdaget af astronomer involveret i Dark Energy Survey (DES), et samarbejde mellem astronomer i forskellige lande. DES's job er at kortlægge flere hundrede millioner galakser for at hjælpe os med at finde ud af mere om mørk energi. Mørk energi er den mystiske kraft, som vi tror forårsager den accelererede udvidelse af universet.
DES16C2nm blev først fundet i august 2016. Dets afstand og ekstreme lysstyrke blev bekræftet i oktober samme år med tre af vores mest magtfulde teleskoper - Very Large Telescope og Magellan Telescope i Chile og Keck Observatory på Hawaii.
DES16C2nm er det, der er kendt som en superluminøs supernova (SLSN), en type supernova, der kun blev opdaget for 10 år siden. SLSN'er er den sjældneste - og den lyseste - type supernova, som vi kender til. Efter at supernovaen eksploderede, efterlod den en neutronstjerne, som er den tætteste type objekt i universet. Den ekstreme lysstyrke af SLSN'er, som kan være 100 gange lysere end andre supernovaer, menes at være forårsaget af materiale, der falder ned i neutronstjernen.
"Det er spændende at være en del af undersøgelsen, der har opdaget den ældste kendte supernova." - Dr. Mathew Smith, hovedforfatter, University of Southampton
Hovedforfatter af studien Dr. Mathew Smith fra University of Southampton sagde: ”Det er spændende at være en del af undersøgelsen, der har opdaget den ældste kendte supernova. DES16C2nm er ekstremt fjern, ekstremt lys og ekstremt sjælden - ikke den slags ting, du snubler over hver dag som astronom. ”
Dr. Smith fortsatte med at sige, at opdagelsen ikke kun er spændende bare for at være så fjern, gammel og sjælden. Det giver også indsigt i SLSN'ernes årsag: ”Det ultraviolette lys fra SLSN informerer os om mængden af metal produceret i eksplosionen og temperaturen i selve eksplosionen, som begge er nøglen til at forstå, hvad der forårsager og driver disse kosmiske eksplosioner. ”
”Nu ved vi, hvordan man finder disse objekter i endnu større afstande, vi leder aktivt efter flere af dem som en del af Dark Energy Survey.” - Medforfatter Mark Sullivan, University of Southampton.
Nu hvor det internationale team bag Dark Energy Survey har fundet en af SLSN’erne, vil de gerne finde mere. Medforfatter Mark Sullivan, også fra University of Southampton, sagde: ”At finde mere fjerne begivenheder for at bestemme variationen og antallet af disse begivenheder er næste trin. Nu ved vi, hvordan vi kan finde disse objekter i endnu større afstande, vi leder aktivt efter flere af dem som en del af Dark Energy Survey. ”
Instrumentet, der er brugt af DES, er det nykonstruerede Dark Energy Camera (DECam), der er monteret på Victor M. Blanco 4 meter teleskop ved Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) i de chilenske Andes. DECam er et ekstremt følsomt 570-megapixel digitalt kamera designet og bygget lige til Dark Energy Survey.
The Dark Energy Survey involverer mere end 400 videnskabsfolk fra over 40 internationale institutioner. Det begyndte i 2013, og vil afvikle sin femårige mission en gang i 2018. DES bruger 525 nætter af observation til at gennemføre en dyb, omfattende områdeundersøgelse for at registrere oplysninger fra 300 millioner galakser, der er milliarder af lysår fra Jorden. DES er designet til at hjælpe os med at besvare et brændende spørgsmål.
I henhold til Einsteins generelle relativitetsteori skulle tyngdekraften forårsage, at universets udvidelse går langsommere. Og vi troede, det var indtil 1998, da astronomer, der studerede fjerne supernovaer, fandt, at det modsatte er sandt. Af en eller anden grund er udvidelsen hurtigere. Der er virkelig kun to måder at forklare dette på. Enten skal teorien om generel relativitet udskiftes, eller en stor del af universet - ca. 70% - består af noget eksotisk, som vi kalder mørk energi. Og denne mørke energi udøver en kraft modsat den attraktive kraft, der udøves af "normal" materie, hvilket får universets ekspansion til at accelerere.
"... sommetider er du bare nødt til at gå ud og kigge op for at finde noget fantastisk." - Dr. Bob Nichol, University of Portsmouth.
For at hjælpe med at besvare dette spørgsmål afbildes DES 5.000 kvadratgrader af den sydlige himmel i fem optiske filtre for at få detaljerede oplysninger om hver af de 300 millioner galakser. En lille mængde af undersøgelsestiden bruges også til at observere mindre pletter med himmel en gang om ugen til at opdage og studere tusinder af supernovaer og andre astrofysiske transienter. Og sådan blev DES16C2nm opdaget.
Undersøgelse medforfatter Bob Nichol, professor i astrofysik og direktør for Institute of Cosmology and Gravitation ved University of Portsmouth, kommenterede: ”Sådanne supernovaer blev ikke tænkt på, da vi startede DES for over et årti siden. Sådanne opdagelser viser betydningen af empirisk videnskab; nogle gange er du bare nødt til at gå ud og kigge op for at finde noget fantastisk. ”
