Ученые достигли важного прогресса в изучении темной энергии — загадочной формы энергии, которая, как считают физики, составляет около 68 % всей Вселенной и ответственна за ускоренное расширение космоса, но до сих пор остаётся малоизученной. Это продвижение связано с обнаружением необычной сверхновой на расстоянии около 10 миллиардов световых лет, наблюдаемой в ранней Вселенной, что позволяет использовать её для изучения свойств космоса и измерения скорости его расширения.
Что обнаружили астрономы
Группа астрономов обнаружила сверхновую SN 2025wny в отдалённой части космоса, видимой такой, какой она была около 10 миллиардов лет назад. Эта сверхновая выделяется двумя особенностями: она являлась исключительно яркой сама по себе, и её свет был дополнительно усилен явлением гравитационного линзирования — эффектом, при котором массивная галактика, лежащая между источником света и наблюдателем, искривляет пространство вокруг себя и усиливает свет за ней.
Сверхновая была зарегистрирована на красном смещении z = 2.01, что соответствует периоду, когда Вселенная была значительно моложе современной — примерно в несколько миллиардов лет после её рождения. В результате гравитационного линзирования удалось наблюдать её четыре изображения, каждое из которых представляет собой свет, прошедший разными путями сквозь гравитационное поле линзирующей галактики.
Почему эта сверхновая особенно интересна
Главная научная ценность SN 2025wny заключается именно в феномене линзирования. Так как лучи света проходят по разным траекториям вокруг массивной галактики-линзы, каждый путь имеет разную длину и разное время прохождения. Это означает, что астрономы могут наблюдать сигналы, приходящие с разной задержкой по времени.
Такие задержки зависят от скорости расширения Вселенной — параметра, который в космологии называют постоянной Хаббла (Hubble constant). Существуют различные методы измерения этой величины, однако они дают разные результаты — это называется «напряжением Хаббла» (Hubble tension). Измерение временных сдвигов между изображениями сверхновой позволяет получить независимый способ оценки скорости расширения Вселенной, что может помочь решить это фундаментальное противоречие в современной космологии.
Что ещё можно узнать из наблюдений
Поскольку свет сверхновой прошёл разными траекториями, каждая из нескольких наблюдаемых «копий» фактически демонстрирует разные моменты в эволюции сверхновой. Это редкая возможность получить информацию о том, как развивался взрыв на отдельных этапах, что важно для понимания физических процессов, происходящих в массивных звёздах в момент их гибели.
Кроме того, измерение временных задержек между изображениями напрямую связано с геометрией пространства и структурой гравитационного линзирования, что даёт дополнительные данные о распределении массы в линзирующей галактике. Это, в свою очередь, помогает уточнить модели распределения тёмной материи в галактиках и скоплениях.
Как это помогает в изучении темной энергии и космического расширения
В современной космологии темная энергия — это компонент, ответственный за ускоренное расширение Вселенной, хотя её точная природа неизвестна. Измерения сверхновых на больших расстояниях являются одной из ключевых техник для изучения динамики этого расширения. В частности, наблюдения сильнолинзированных сверхновых позволяют одновременно:
- измерять эффективную кривизну пространства на больших масштабах,
- оценивать директное влияние тёмной энергии на историю расширения,
- получать дополнительные независимые данные о постоянной Хаббла.
Поскольку разные методы измерения скорости расширения Вселенной (например, наблюдения реликтового излучения и измерения вблизи галактик) приводят к различным значениям, наблюдения линзированных сверхновых дают шанс провести независимую проверку и снизить неопределённость в научном сообществе.
Команда исследования и дальнейшие шаги
За открытием сверхновой стоит международная группа астрономов, среди которых учёные из Ливерпульского университета Джона Мурса (Liverpool John Moores University), Калифорнийского технологического института (Caltech), Стокгольмского университета и других исследовательских центров. Они планируют измерить задержки во времени между разными линзированными изображениями сверхновой с высокой точностью, чтобы уточнить параметры расширения Вселенной.
В дальнейшем наблюдения таких объектов могут стать ключевым инструментом для решения фундаментальных проблем современной космологии — от точного значения постоянной Хаббла до свойств тёмной энергии, управляющей будущим Вселенной.
Заключение
Открытие сверхновой SN 2025wny и её линзированное изображение — значительный шаг в астрофизике и космологии. Этот объект не просто очередная далёкая звёздная катастрофа: он открывает новые возможности для измерения скорости расширения Вселенной и исследования тёмной энергии, одного из самых загадочных компонентов космической структуры.
Наблюдения подобных линзированных сверхновых могут помочь учёным со временем свести различия между разными измерениями постоянной Хаббла и глубже понять, как устроена и развивается наша Вселенная.
Источники:
Статья создана по материалам https://phys.org/news/2025-12-ancient-supernova-key-universe-mysterious.html
