哈勃观测到了100多亿年前爆炸的超新星

哈勃观测到了100多亿年前爆炸的超新星

这是哈勃太空望远镜在很久以前观察到的一颗超新星在100亿年前爆炸。超新星发出的光刚刚到达地球,因为它在太空中穿行了超过100亿光年(红移1.914)。
Supernova指定了SN UDS10WIL,是绰号的SN Wilson,在第28届美国总统,伍德罗威尔逊。当时它爆炸时,宇宙在其早期的形成年份,星星以迅速的速度出生。
天文学家于2010年12月在宇宙大会近红外深星系外遗产巡天(CANDELS)场发现了SN Wilson。上图中的小方框精确定位了SN Wilson的主星系。这张图像是可见光和近红外光的混合,由哈勃望远镜的高级调查照相机和广角照相机3 (WFC3)拍摄。天文学家们使用的搜索技术包括用WFC3望远镜在三年时间里拍摄多张近红外图像,每隔大约50天拍摄一张,以寻找一颗超新星的微弱光芒。
底部的三张照片是由WFC3在近红外光下拍摄的,展示了天文学家是如何发现这颗超新星的。最左边的图像显示的是没有SN Wilson的主星系。中间的照片是一年前拍摄的,展示了SN Wilson星系。人们无法看到这颗超新星,因为它离宿主星系的中心太近了。为了探测这颗超新星,天文学家从中间的图像中减去了左边的图像,以便看到SN Wilson发出的光,如图中最右边所示。
然后,天文学家使用WFC3的光谱仪和欧洲南部天文台的非常大的望远镜来验证SN威尔逊的距离并解码其光线,找到IA型超新星的独特签名。荣誉:美国宇航局,esa,A. riess(Stsci和Jhu)和D. Jones和S. Rodney(jhu)

哈勃太空望远镜已经打破了寻找最远超新星的记录,发现了100多亿年前爆炸的超新星UDS10Wil(红移1.914)。

美国国家航空航天局美国哈勃太空望远镜(Hubble Space Telescope)打破了寻找最远超新星的记录,这种超新星是用来测量宇宙距离的。超新星UDS10Wil,绰号SN Wilson,以美国第28任总统Woodrow Wilson命名,在100多亿年前爆炸(红移1.914)。那时,宇宙正处于形成初期,恒星以极快的速度诞生。

Sn Wilson属于一个称为IA Supernovae的特殊课程。这些明亮的信标是由天文学家占优势,因为它们提供了一致的亮度水平,可以用作宇宙尺寸,以测量空间的扩展。他们还产生了暗能性质的线索,神秘的力量加速了扩张速度。

“新距离记录持有者将一个窗户进入早期宇宙,为这些星星爆炸的重要新见解,”马里兰州的巴尔的摩大学约翰霍普金斯大学的天文学家大卫·琼斯表示,马里兰州的马里兰州的科学论文详细介绍了发现。“在那个时代,我们可以测试这些爆炸的可靠性是为了理解宇宙的演变及其扩张的理论。”

围绕Ia型超新星的争论之一是点燃它们的导火索。这一最新发现为两种相互矛盾的爆炸理论之一增添了依据。虽然还处于初步阶段,但证据支持两颗被称为白矮星的燃尽恒星的爆炸性合并。

该发现是为期三年的哈勃计划的一部分,在2010年开始,调查遥远的IA Supernovae,以确定它们是否在自大爆炸以来的138亿年内发生了变化,宇宙的爆炸性诞生。人口普查叫做Candels + Clash Supernova项目,使用Hubble广场相机3(WFC3)的清晰度和多功能性,以帮助天文学家在近红外光线中寻找超新星,并验证它们与光谱的距离。调查在两个大型哈勃计划中搜索超新星,宇宙装配近红外深度近似突变传统调查以及哈勃的集群镜头和超新星调查,研究了数千个星系。人口普查由亚当·望远镜科学研究所的亚当·罗西斯,MD。和约翰霍普金斯大学。

寻找遥远的超新星为测量宇宙因暗能量而加速膨胀提供了一种强大的方法。到目前为止,里斯的团队已经发现了100多颗不同类型和距离的超新星,从24亿年前到100多亿年前不等。在这些新发现中,该团队已经确认了8颗90多亿年前爆炸的Ia型超新星,包括SN Wilson。

超新星小组的搜索技术包括在三年内拍摄多个近红外图像,每隔大约50天拍摄一次,以寻找超新星微弱的光芒。该团队在2010年12月的CANDELS调查中发现了SN Wilson。然后他们使用了WFC3的光谱仪和欧洲南方天文台的光谱仪甚大望远镜为了验证这颗超新星的距离和解码它的光线,我们发现了Ia型超新星的独特特征。

虽然SN Wilson号只比之前的记录保持者远了4%,但它将时间向前推进了大约3.5亿年前。最后一次打破纪录是在三个月前,由位于加州的美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的David Rubin领导的另一个研究小组宣布的。

“这些超新星是研究暗能量的重要工具,即加速空间的扩张,”雷塞解释说。“这项研究让我们有机会”压力测试“超号本身来测试我们理解它们的程度。”

然而,天文学家仍然有很多东西要了解黑暗能量的性质以及Ia Supernovae型如何爆炸。

研究小组成员、美国约翰霍普金斯大学的史蒂夫·罗德尼说:“Ia型超新星为我们提供了有史以来最精确的尺度,但我们不能肯定它是否总是精确地测量一码。”“我们对这些超新星了解得越多,我们的宇宙尺度就会变得越精确。”

通过在宇宙中如此初期寻找IA型Supernovae,天文学家可以区分两个竞争的爆炸模型。在一个模型中,爆炸是由两个白矮星之间的合并引起的。在另一个,一个白矮星逐渐从其合作伙伴,正常的明星喂食,并且当它产生太多质量时爆炸。

该团队的初步证据显示,大约75亿年前到100多亿年前,Ia型超新星爆炸的速度急剧下降。急剧下降有利于两颗白矮星的合并,因为它预测早期宇宙中的大多数恒星还太年轻,不可能成为Ia型超新星。

“如果超新星是爆米花,问题是它们多久会开始爆开?””黎斯说。“对于内核中发生的事情,你可能有不同的理论。如果你能看到第一批玉米爆开的时间和频率,你就能了解到爆玉米的重要过程。”

在两种白矮人场景中,第一个超新星在诞生之后大约4亿年出现,然后速度随着时间的推移逐渐下降。“在大约10亿年前的星形形成有一个宇宙”高中“,”罗德尼解释道。“如果大多数超新星在出生后不久爆炸,那么我们会在同一时间看到超新星爆炸的宇宙”高中“。我们实际上在峰恒星形成时发现了相对少量的SUNOVAE,如SN Wilson,这有利于双白矮星模型,在地层和爆炸之间具有适度的时间延迟。“

了解Ia型超新星的触发类型也将显示宇宙如何快速地用更重的元素充实自己,如铁。这些爆炸的恒星产生了宇宙中大约一半的铁,而铁是形成行星和生命的原材料。

该小组的研究结果已被接受发表在即将出版的一期《天体物理学杂志》上

研究报告PDF副本:已知最遥远的Ia型超新星红移1.914

图片:信贷:NASA,ESA,A. RIESS(StSCI和JHU)和D. Jones和S. Rodney(JHU)

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