Užfiksuota seniausia supernova Visatos istorijoje: šviesa keliavo 13 mlrd. metų, kad pasiektų mus

Ši supernova sprogo praėjus maždaug septyniems šimtams dvidešimčiai milijonų metų po Didžiojo sprogimo kai Visata dar buvo labai jauna. Tuo metu vyko persijonizacijos laikotarpis kai pirmųjų žvaigždžių ir galaktikų spinduliuotė skaidė tankų neutralaus vandenilio rūką. Iki šiol ankstyviausia žinoma supernova buvo užfiksuota gerokai vėliau kai Visatai buvo apie vieną ir aštuoniasdešimtąsias milijardo metų.

Naująjį rekordą dar labiau išskiria tai jog sprogimo šviesos nereikėjo sustiprinti gravitaciniu lęšiu. Paprastai tokie tolimi objektai aptinkami tik tuomet kai jų šviesą padidina masyvi galaktika iškreipianti erdvėlaikį. Šiuo atveju pakako vien teleskopų jautrumo ir supernovos natūralaus ryškumo.

Rekordinės supernovos reikšmė ankstyvojoje Visatoje

Iš analizės paaiškėjo kad sprogimas kilo iš gana įprastos masyvios žvaigždės žlugimo o ne iš kokio nors egzotiško objekto. Duomenys rodė standartinę supernovą kurios savybės labai primena daugelyje netolimų galaktikų stebimus žvaigždžių sprogimus. Tai buvo netikėta nes dažnai manoma jog pirmosios žvaigždės turėjo būti kitokios už vėlesnes kartas.

Labai svarbi ir aplinka kurioje įvyko šis sprogimas. Persijonizacijos epochoje žvaigždės ir galaktikos pamažu pavertė Visatą permatoma leisdamos šviesai laisvai sklįsti kosmine erdve. Stebėdami tokius reiškinius astronomai gali spręsti kokios buvo ankstyvosios žvaigždės ir kiek jos skyrėsi nuo dabartinių.

Kelias nuo gama spindulių pliūpsnio iki supernovos

Atradimo istorija prasidėjo kai Prancūzijos ir Kinijos palydovas „Space Variable Objects Monitor“ stebėdamas dangų iš Žemės orbitos užfiksavo neįprastai ryškų žybsnį. Šis palydovas nuolat ieško itin galingų reiškinių tarp jų gama spindulių pliūpsnių kurie per kelias sekundes išspinduliuoja daugiau energijos nei Saulė per visą savo gyvenimą. Užfiksuotas žybsnis buvo pavadintas GRB dvidešimt penki trys vienas keturi A.

Prie stebėjimų netrukus prisijungė NASA observatorija „Neil Gehrels Swift“ Nordijos optinis teleskopas ir Europos labai didelis teleskopas. Jų duomenys patvirtino kad šaltinis yra nepaprastai toli užfiksuotas esant raudonajam poslinkiui maždaug septyni su trupmenomis. Tai reiškia kad šviesa į kelionę link mūsų išvyko kai Visatai buvo tik maždaug penki procentai dabartinio amžiaus.

Ką parodė „James Webb“ kosminis teleskopas

Gama spindulių pliūpsniai skirstomi į trumpus ir ilgus o ilgieji siejami su masyvių žvaigždžių žūtimi kai branduoliai subyra ir gimsta juodosios skylės arba neutroninės žvaigždės. Tokie įvykiai paprastai po keleto savaičių pasiekia supernovos šviesos maksimalų ryškį. Žinodami šią eigą mokslininkai suplanavo kada tiksliai reikėtų ieškoti sprogimo piko.

„James Webb“ kosminis teleskopas leido tiesiogiai užfiksuoti supernovą susijusią su GRB dvidešimt penki trys vienas keturi A ir nustebino tuo jog jos savybės beveik nesiskiria nuo šiuolaikinėse galaktikose matomų sprogstančių žvaigždžių. 

Tai rodo kad bent dalis ankstyvosios Visatos žvaigždžių buvo panašios į dabartines ir kad ankstyvieji gama spindulių pliūpsnių supernovų sprogimai nebūtinai buvo ryškesni. Toks supratimas atveria galimybę ateityje aptikti dar daugiau labai blankių įvykių gilioje kosminio tamsiojo amžiaus praeityje.