Космічний телескоп «Джеймс Вебб» зафіксував світло найдавнішої та найбільш віддаленої наднової, вік якої становить 13 мільярдів років, тобто вона вибухнула всього за 730 мільйонів років після Великого вибуху. Вибух цієї зорі виявився надзвичайно схожим на вибухи масивних зір, які спостерігають і сьогодні. Це відкриття свідчить про те, що ранній Всесвіт був більш подібним на сучасний, ніж вважали досі. Дослідження опублікували в журналі Astronomy & Astrophysics.
Якими були зорі раннього Всесвіту?
У перші сотні мільйонів років після Великого вибуху у Всесвіті майже не було важких елементів, зокрема металів, якими сучасні наднові збагачують міжзоряне середовище. Згідно з теоретичними моделями, перші зорі, так зване покоління III, мали бути надзвичайно масивними, гарячими й короткоживучими, а їхні вибухи наднових мали суттєво відрізнятися від сучасних.
Досі науковцям вдавалося зафіксувати здебільшого вибухи наднових із низьким червоним зміщенням, тобто ті, які вибухнули нещодавно та на відносно невеликій відстані від Землі. Однак у новому дослідженні міжнародна команда астрономів на чолі з фахівцями Радбодського університету Неймеґена в Нідерландах описала спалах давньої наднової, що нагадував вибухи сучасних зір.
Як розгледіли вибух у давньому Всесвіті?
У березні 2025 року французько-китайський супутник SVOM зафіксував потужний гамма-спалах GRB 250314A — викид гамма-випромінювання, який виникає під час колапсу масивної зорі та формування чорної діри й супроводжуються надзвичайно енергійним вибухом. Невдовзі Північний оптичний телескоп на Канарських островах також виявив у цій ділянці неба слабке післясвітіння, результат взаємодії викинутого під час вибуху матеріалу з навколишнім газом. За допомогою Дуже великого телескопа науковці з’ясували червоне зміщення події, яка сталася близько 13 мільярдів років тому.
Згодом науковцям стало зрозуміло, що гамма-спалах був лише супутнім явищем, а щоб зареєструвати сам вибух наднової, потрібно було дочекатися, доки її світло досягне піка яскравості, оскільки цей процес уповільнений розширенням Всесвіту. Лише за три з половиною місяці телескоп «Джеймс Вебб» вперше зафіксував світло найдавнішої наднової, що супроводжувала цей гамма-спалах. Спостереження «Джеймса Вебба» дозволили астрономам встановити, що наднова майже ідентична сучасним їх вибухам, а зоря, що вибухнула, мала масу, типову для сучасних масивних зір. Водночас галактика, у якій розташована ця наднова, за структурою нагадує інші ранні галактики того часу.
Як відкриття змінює уявлення про народження перших зір?
Наднова, що породила спалах GRB 250314A, стала найдавнішою та найвіддаленішою серед усіх, які коли-небудь фіксували. Попередній рекорд також належав телескопу «Джеймс Вебб», який виявив наднову, що вибухнула за 1,8 мільярда років після Великого вибуху. Нова зафіксована наднова перевершила цей рекорд удвічі.
Відкриття цієї наднової свідчить, що формування зір та їхня еволюція у ранньому Всесвіті були подібні до сучасних процесів, попри набагато нижчий рівень металів у космосі того часу. Це також свідчить про те, що хімічне збагачення галактик нашого Всесвіту почалося раніше, ніж передбачали науковці.
Як астрономи досліджують наднові
🌟 Телескопу «Джеймс Вебб» належать й інші рекорди з виявлення наднових: він виявив одразу дві таких зорі, світло від яких викривилося під впливом гравітації іншої галактики.
🪐 Обсерваторія Кека під час спостережень за вибухом наднової розгледіла навколо неї шари з елементів, які необхідні для формування планет і життя на них.
🤖 А новий алгоритм штучного інтелекту допоможе науковцям за знімками наднових розраховувати час, коли вони вибухнули, витрачаючи на це лише мілісекунди.