Белый карлик глазами художника
Американские астрономы в своей новой работе, опубликованной в журнале Science, рассказывают, как им удалось довести точность измерения больших космических расстояний до 4%. Помогли им в этом звёзды особого типа — сверхновая типа Ia.
Эти сверхновые – результат взрыва белых карликов. Те, в свою очередь, являются остатками звёзд, завершивших свой жизненный цикл, когда в их недрах прекращаются термоядерные реакции. Благодаря тому, что у таких сверхновых одинаковая максимальная светимость, их можно использовать в качестве стандартных измерителей (или, как их ещё называют, стандартных свечей) для измерения расстояния до их галактик.
Патрик Келли, ведущий автор исследования из университета Беркли, рассказывает: «На пару недель сверхновая типа Ia становится очень яркой, перед тем, как начать меркнуть. Оказывается, что скорость затухания её свечения зависит от абсолютной яркости взрыва». А если известна эта яркость – то из наблюдаемой яркости можно вычислить и расстояние до светила, точно так, как яркость свечи уменьшается по мере её удаления от наблюдателя.
До сего момента на точность измерений влиял один непонятный фактор – измеряемое до сверхновых расстояние зависело от того, в каком окружении она находится. К примеру, масса галактики, в которой взрывалась звезда, могла отклонять расчётное расстояние на величину до 5%.
Астрономы в своей работе определили набор сверхновых, расстояние до которых можно рассчитать с большей точностью. Эти звёзды находятся в галактиках, богатых молодыми звёздами. Как поясняет Келли, «Судя по всему, именно эти карлики взорвались, когда были сравнительно молоды, и их небольшой возрастной разброс мог поспособствовать данному эффекту».
Повышения точности измерений расстояний до галактик поможет не только яснее понять картину прошлого нашей Вселенной. В 2011 году трое учёных получили Нобелевскую премию, доказав при помощи этих «свечек», что Вселенная расширяется с ускорением. Именно из-за этого пришлось ввести понятие "тёмной энергии" – неведомой силы, расталкивающей галактики в стороны. Эта сила так велика, что по наблюдениям обсерватории «Планк» от 2013 года, тёмная энергия составляет более двух третей от всей массы-энергии Вселенной.
Пока ещё учёные не выбрали окончательно гипотезу, которая бы объясняла происхождение этой силы. И как раз высокоточные измерения скорости расширения Вселенной, которые покажут, меняется ли скорость со временем, и как именно, могут помочь в выборе одной из основных гипотез.
