science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Een oogverblindende Hubble-verzameling van supernova-gaststelsels

Krediet:NASA, ESA; CC BY 4.0

Deze verzameling afbeeldingen van de NASA/ESA Hubble-ruimtetelescoop, die zich uitstrekt van 2003 tot 2021, bevat sterrenstelsels die allemaal gastheer zijn voor zowel Cepheïden-variabelen als supernova's. Deze twee hemelverschijnselen zijn beide cruciale instrumenten die door astronomen worden gebruikt om de astronomische afstand te bepalen, en zijn gebruikt om onze meting van Hubble's constante, de uitdijingssnelheid van het universum, te verfijnen.

Elk van de afbeeldingen in deze speciale collectie toont een spiraalstelsel dat zowel Cepheïden-variabelen als een speciale klasse supernova's herbergt, twee opmerkelijke stellaire verschijnselen die op het eerste gezicht niet veel gemeen hebben:Cepheïden-variabelen zijn pulserende sterren die regelmatig helderder en helderder worden. dim en type Ia supernova's zijn de catastrofale explosies die de doodsstrijd markeren van een hete, dichte witte dwergster. Beide kunnen echter door astronomen worden gebruikt om de afstand tot een astronomisch object te meten.

Het bepalen van de afstand van een hemellichaam is een enorme uitdaging voor astronomen; het kan moeilijk zijn om onderscheid te maken tussen objecten die zwak en relatief dicht bij de aarde zijn en objecten die helder en ver weg zijn. Om deze uitdaging te helpen overwinnen, hebben astronomen de zogenaamde kosmische afstandsladder ontwikkeld, een reeks afstandsbepalingsmethoden, georganiseerd op basis van de relatieve afstanden die ze kunnen meten. Twee belangrijke stappen in deze ladder zijn Cepheïdenvariabelen en supernovae:Cepheïdenvariabelen omdat de periode waarin ze pulseren kan worden gebruikt om hun afstand te berekenen; en supernova's omdat elke type Ia-supernova-explosie dezelfde bekende helderheid bereikt, wat betekent dat de helderheid, gezien vanaf de aarde, kan worden gebruikt om de afstand af te leiden. Alle sterrenstelsels die in deze verzameling worden gepresenteerd, bevatten Cepheïden-variabelen en hebben in de afgelopen 40 jaar ten minste één type Ia supernova-explosie gehad. Een van de sterrenstelsels, NGC 2525, bevatte zelfs een supernova die in realtime werd vastgelegd in een opmerkelijke timelapse.

Zelfs voordat het werd gelanceerd, was een van Hubble's belangrijkste wetenschappelijke doelen het observeren van Cepheïden-variabelen en supernova's. Deze waarnemingen kunnen helpen de uitdijingssnelheid van het heelal te meten, een waarde die astronomen de Hubble-constante noemen. Generaties astronomen hebben deze waarde gedurende bijna 30 jaar verfijnd met behulp van gegevens van meer dan 1.000 uur Hubble-tijd. Meest recentelijk gebruikte een team van astronomen genaamd SH0ES waarnemingen van alle supernova's die Hubble in de afgelopen 40 jaar heeft gezien - inclusief die in de sterrenstelsels die hier zijn afgebeeld - om de waarde van de Hubble-constante te bepalen als 73,04 ± 1:04 kms-1 Mpc -1.

"Dit is waar de Hubble-ruimtetelescoop voor is gebouwd. Je krijgt de standaardmaat voor het heelal van de gouden standaard van telescopen", zei Nobelprijswinnaar Adam Riess van de Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland, die het SH0ES-team leidt. "Dit is Hubble's magnum opus."

Interessant is dat de uitzettingssnelheid die wordt bepaald op basis van waarnemingsgegevens van telescopen aanzienlijk verschilt van de waarde die wordt voorspeld door ons huidige standaard kosmologische model van het heelal. De rijkdom van de Hubble-gegevens betekent dat het onwaarschijnlijk is dat dit is gebeurd door een toevallige selectie van misleidende waarnemingen.

De brede verzameling Cepheid-variabele en supernova-hostende sterrenstelsels die door Hubble werden waargenomen, werden uitgekozen in zes verschillende voorstellen voor het waarnemen van de tijd met de telescoop. Hoewel deze voorstellen deel uitmaakten van Hubble's decennialange zoektocht om de uitdijingssnelheid van het heelal nauwkeurig te meten, leverden de waarnemingen ook een golf van prachtige galactische portretten op, zoals die van NGC 5643, NGC 7329, NGC 105 en NGC 3254. Nog andere waren eerder te zien in Hubble Pictures of the Week en andere releases, waaronder NGC 691, NGC 1559, NGC 2525, NGC 2608 en NGC 3147. + Verder verkennen

Hubble bekijkt een rustig sterrenstelsel met een explosief verleden