Инженеры НАСА разрабатывали космический телескоп имени Джеймса Уэбба как достойного преемника Хабблу, но в итоге у них получилась не просто более совершенная версия устаревшей обсерватории, а нечто большее. Благодаря высокой чувствительности к инфракрасному излучению, он способен наблюдать за очень тусклыми объектами, появившимися вскоре после рождения Вселенной. Используя эту способность, исследователи идентифицировали целую серию новых (точнее, древних) сверхновых. Команда астрономов сообщила, что новые данные "Уэбба" помогли выявить в 10 раз больше сверхновых в ранней Вселенной, чем было известно ранее.
Последние наблюдения были проведены в рамках программы JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Survey), которая нацелена на изучение обширных "полей" древних галактик. Астрономы знают, что по мере расширения Вселенной свет растягивается до более длинных волн. Это «красное смещение» наиболее выражено для самых старых и далеких объектов, у которых оно может достигать 2 и более, что указывает на их существование в период, когда Вселенной было не более 3,3 миллиарда лет.
Идентификация таких объектов - довольно сложная задача. Недостаточно просто навести "Уэбба" на нужную область неба и сделать снимок. Для поиска объектов с меняющейся яркостью определенный участок космоса исследовался телескопом в рамках двух кампаний с годовым интервалом. Кратковременные сигналы в большинстве случаев являются сверхновыми, чей характер поведения схож с поведением взрывающихся звезд, наблюдаемых нами в современной Вселенной.
«Уэбб - это настоящий охотник за сверхновыми», - заявила Криста ДеКурси, аспирантка из Аризонского университета. На изображении выше можно увидеть около 80 новых сверхновых, но невооруженным глазом их невозможно идентифицировать. Ниже представлена отредактированная версия изображения, предоставленная исследовательской группой, где отмечено расположение каждой вероятной сверхновой. Среди них - самая древняя из когда-либо обнаруженных. По оценкам ученых, исходя из ее красного смещения - 3,6, данная звезда, взорвалась всего через 1,8 миллиарда лет после Большого взрыва и стала источником этого света.
Новая версия изображения "Глубокое поле" (Deep Field), где каждая предполагаемая сверхновая обозначена зеленым кругом. Источник: НАСА, ЕКА.
Среди недавно обнаруженных космических феноменов особое внимание привлекают сверхновые класса Ia. Эти уникальные астрономические объекты вызывают повышенный интерес у ученых благодаря своей способности служить "космическими маяками". Их стабильная светимость позволяет астрофизикам точно измерять межгалактические дистанции. В ходе исследования команда астрономов выявила как минимум один такой объект на новом снимке телескопа "Уэбба", имеющий красное смещение 2,9. Этот звездный взрыв произошел, когда возраст Вселенной составлял всего 2,3 миллиарда лет, что на 1,1 миллиарда лет раньше предыдущего рекордсмена среди сверхновых типа Ia. Предварительный анализ данного объекта наводит на мысль, что характеристики этих "стандартных свечей" остаются неизменными даже при столь значительном красном смещении.
Команда исследователей полагает, что дальнейшие наблюдения самых тусклых объектов во Вселенной с помощью "Уэбба" позволят нам узнать больше об этой давно минувшей эпохе. Но это только начало. "Данное открытие можно считать отправной точкой для масштабного изучения сверхновых звезд с использованием возможностей нового космического телескопа", - поделился своим мнением Эйити Эгами, участник проекта JADES. НАСА оценивает общий срок службы "Уэбба" примерно в 20 лет.