Astronomowie korzystający z HST dokonali pomiaru odległości do supernowej typu Ia, będącej świecą standardową zlokalizowaną w NGC 3810.
Źródło: ESA/Hubble & NASA, D. Sand, R. J. Foley
Pomiar odległości do naprawdę odległych obiektów, takich jak galaktyki, kwazary i gromady galaktyk, jest kluczowym zadaniem w astrofizyce, szczególnie jeżeli chodzi o badanie wczesnego Wszechświata, ale jest to zadanie trudne do wykonania. Możemy bezpośrednio zmierzyć odległości tylko do kilku pobliskich obiektów, takich jak Słońce, planety i niektóre pobliskie gwiazdy. Poza tym, astronomowie muszą korzystać z różnych metod pośrednich; jedną z najważniejszych z nich jest badanie supernowych typu Ia, i to właśnie w tej dziedzinie wyróżnia się Kosmiczny Teleskop Hubble’a.
Galaktyka NGC 3810 była gospodarzem supernowej typu Ia w 2022 roku. Na początku 2023 roku Hubble skupił się na tej i wielu innych galaktykach, aby dokładnie zbadać niedawne supernowe typu Ia. Takie supernowe są wynikiem eksplozji białego karła, a ich szczytowa jasność jest bardzo stała. Ta cecha pozwala astronomom wykorzystać supernowe typu Ia do pomiarów odległości: wiemy, jak jasna powinna ona być, więc możemy określić, jak daleko musi się ona znajdować na podstawie tego, jak słabo świeci. Problemem w tej metodzie jest pył międzygalaktyczny. Ponieważ pył międzygalaktyczny blokuje część światła supernowej, astronomowie muszą określić, ile światła pył redukuje, aby dokładnie zmierzyć jasność supernowej i obliczyć jej odległość. Unikalne możliwości Hubble’a oferują im sprytny sposób na wykonanie tego zadania.
Astronomowie używają Hubble’a do robienia zdjęć tych samych supernowych typu Ia w świetle UV, które pył prawie całkowicie blokuje, oraz w świetle podczerwonym, które przechodzi przez pył prawie bez zmian. Uważnie obserwując ilość światła przechodzącego przez każdą długość fali, astronomowie mogą określić, ile pyłu znajduje się między Hubble’em a supernową, co pozwala im z pewnością skalibrować związek między jasnością supernowej a jej odległością. Unikalna zdolność HST do szczegółowej obserwacji w UV i podczerwieni za pomocą tego samego instrumentu sprawia, że jest to idealne narzędzie do tego typu obserwacji. Rzeczywiście, część danych wykorzystanych do stworzenia tego pięknego obrazu NGC 3810 koncentrowała się na supernowej z 2022 roku. Można ją zobaczyć jako punkt światła tuż poniżej jądra galaktyki na powyższym zdjęciu.
Istnieje wiele sposobów pomiaru odległości kosmicznych, ale supernowe typu Ia są jednym z najbardziej użytecznych i dokładnych narzędzi, ponieważ są bardzo jasne. Astronomowie muszą również korzystać z innych metod, albo jako niezależnego sprawdzenia innych pomiarów odległości, albo do pomiarów na znacznie bliższych lub dalszych odległościach. Jedną z takich metod, która sprawdza się również w przypadku galaktyk, jest porównanie ich prędkości rotacji z jasnością; w oparciu o tę metodę, NGC 3810 znajduje się około 50 milionów lat świetlnych od Ziemi.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
NASA