Космический телескоп James Webb (JWST) позволил астрономам заглянуть в далекое прошлое Вселенной и зафиксировать свет двух сверхновых, вспыхнувших несколько миллиардов лет назад в удалённых галактиках. Ученые рассчитывают, что их изучение поможет разрешить одну из главных загадок современной космологии — так называемое «напряжение Хаббла».
Результаты были опубликованы исследователями, работающими в рамках проекта VENUS, посвящённого изучению точечных источников в ранней Вселенной. По их мнению, новые наблюдения могут стать ключом к уточнению скорости расширения космоса.
«Напряжение Хаббла» связано с именем американского астронома Эдвина Хаббла, который в 1920-х годах установил, что Вселенная расширяется, а скорость этого расширения описывается величиной, известной как постоянная Хаббла. Однако проблема заключается в том, что её невозможно вывести теоретически — значение приходится определять исключительно по наблюдениям. При этом разные методы дают разные результаты: измерения на основе наблюдений сверхновых указывают на значение около 67 км/с на мегапарсек, тогда как данные реликтового микроволнового излучения дают примерно 73 км/с на мегапарсек. Это расхождение и получило название «напряжение Хаббла».
В рамках проекта VENUS астрономы внимательно изучали скопления галактик с помощью James Webb. Благодаря своей огромной массе такие скопления действуют как гравитационные линзы, искривляя и усиливая свет более далёких объектов. В результате телескоп может наблюдать протяжённые световые дуги — изображения галактик и вспышек, которые в иных условиях были бы недоступны для наблюдений.
Именно таким образом исследователям почти одновременно удалось обнаружить следы двух сверхновых в скоплениях галактик MJ0308 и MJ0417. Они получили имена Арес и Афина. Хотя их свет достиг Земли одновременно, сами взрывы произошли в разное время: Арес вспыхнул около 4 миллиардов лет назад, а Афина — примерно 6,5 миллиарда лет назад.
Особый интерес представляет эффект гравитационного линзирования, при котором свет одного и того же события может идти к наблюдателю разными путями и приходить с временной задержкой. В случае сверхновой Афина повторное появление её света ожидается через 2–3 года, а для Ареса — примерно через 60 лет.
Именно измерение этих временных задержек, по словам ученых, может позволить с высокой точностью определить значение постоянной Хаббла. Если расчёты подтвердятся, наблюдения James Webb помогут преодолеть давнее космологическое противоречие и приблизят астрономов к более точному пониманию темпов расширения Вселенной.