Telescopul spațial James Webb al NASA a observat o supernovă care a explodat atunci când universul avea doar 730 de milioane de ani. Este cea mai veche detectare de acest fel realizată până în prezent. Imaginile clare în infraroșu apropiat obținute de Webb le-au permis, de asemenea, astronomilor să localizeze galaxia gazdă a supernovei, captând emisia difuză a galaxiei.
Telescopul a realizat aceste observații rapide pe 1 iulie pentru a sprijini un grup internațional de telescoape care au detectat o fulgerare de lumină super strălucitoare, cunoscută sub numele de explozie de raze gamma, la mijlocul lunii martie. Misiunile NASA fac parte dintr-o rețea mondială în creștere, care urmărește modificări trecătoare din Cosmos pentru a rezolva misterele modului în care funcționează Universul.
Cu această observație, Webb și-a doborât propriul record: supernova anterioară a explodat când universul avea 1,8 miliarde de ani.
„Doar Webb a putut demonstra direct că lumina aceasta provine de la o supernovă – o stea masivă în colaps. Această observație demonstrează, de asemenea, că putem folosi Webb pentru a găsi stele individuale atunci când universul avea doar 5% din vârsta sa actuală.”, a declarat Andrew Levan, autorul principal al uneia dintre cele două noi lucrări din Astronomy and Astrophysics Letters și profesor la Universitatea Radboud din Nijmegen, Olanda, și la Universitatea din Warwick, Regatul Unit.
În timp ce o explozie de raze gamma durează de obicei de la câteva secunde la câteva minute, o supernovă strălucește rapid pe parcursul a câteva săptămâni înainte de a se diminua lent. În schimb, această supernovă a strălucit pe parcursul a câteva luni.
Deoarece a explodat atât de devreme în istoria Universului, lumina sa a fost întinsă pe măsură ce Cosmosul s-a extins pe parcursul a miliarde de ani. Pe măsură ce lumina este întinsă, la fel este și timpul necesar pentru desfășurarea evenimentelor.
Observațiile lui Webb au fost făcute intenționat la trei luni și jumătate după încheierea exploziei de raze gamma, deoarece se aștepta ca supernova să fie cea mai strălucitoare în acel moment.
„Webb a oferit urmărirea rapidă și sensibilă de care aveam nevoie”, a spus Benjamin Schneider, coautor și cercetător postdoctoral la Laboratoire d’Astrophysique de Marseille din Franța.
Exploziile de raze gamma sunt incredibil de rare. Cele care durează câteva secunde pot fi cauzate de coliziunea a două stele neutronice sau a unei stele neutronice și a unei găuri negre. Exploziile mai lungi, precum aceasta, care au durat în jur de zece secunde, sunt frecvent legate de moartea explozivă a stelelor masive.
Investigație imediată a sursei
Prima alertă a sunat pe 14 martie. Vestea exploziei de raze gamma de la o sursă foarte îndepărtată a venit de la misiunea SVOM (Space-based multi-band astronomic Variable Objects Monitor), un telescop franco-chinez lansat în 2024 și conceput pentru a detecta evenimente trecătoare.
În decurs de o oră și jumătate, Observatorul Neil Gehrels Swift al NASA a identificat locația sursei de raze X pe cer. Acest lucru a permis observații ulterioare care ar fi determinat distanța pentru Webb.
Unsprezece ore mai târziu, Telescopul Optic Nordic de pe Insulele Canare a fost pus în așteptare și a dezvăluit o strălucire ulterioară a unei explozii de raze gamma în infraroșu, o indicație că raza gamma ar putea fi asociată cu un obiect foarte îndepărtat.
Patru ore mai târziu, Telescopul Foarte Mare al Observatorului European Sudic din Chile a estimat că obiectul a existat la 730 de milioane de ani după Big Bang.
„Există doar câteva explozii de raze gamma în ultimii 50 de ani care au fost detectate în primul miliard de ani ai universului”, „Acest eveniment anume este foarte rar și foarte interesant.”, a explicat Levan.
Șocant de asemănător cu supernovele din apropiere
Întrucât aceasta este cea mai timpurie și mai îndepărtată supernovă detectată până în prezent, cercetătorii au comparat-o cu ceea ce cunosc în detaliu – supernovele moderne, din apropiere. Cele două s-au dovedit a fi foarte asemănătoare, ceea ce i-a surprins.
De ce? Se știu încă puține lucruri despre primii miliarde de ani ai Universului. Stelele timpurii conțineau probabil mai puține elemente grele, erau mai masive și aveau vieți mai scurte. Ele au existat și în Era Reionizării, când gazul dintre galaxii era în mare parte opac la lumina de înaltă energie.
„Am intrat cu mintea deschisă. Și iată că Webb a arătat că această supernovă arată exact ca supernovele moderne.”, a subliniat Nial Tanvir, coautor și profesor la Universitatea din Leicester din Regatul Unit.
Înainte ca cercetătorii să poată determina de ce o astfel de supernovă timpurie este similară cu supernovele din apropiere, sunt necesare mai multe date pentru a identifica micile diferențe.
Prima privire asupra galaxiei gazdă a supernovei
„Observațiile lui Webb indică faptul că această galaxie îndepărtată este similară cu alte galaxii care au existat în același timp”, a declarat Emeric Le Floc’h, coautor și astronom la CEA Paris-Saclay (Commissariat à l’Energie Atomique et aux Énergies Alternatives) din Franța.
Deoarece lumina galaxiei este amestecată în câțiva pixeli, făcând galaxia să arate ca o pată înroșită, ceea ce putem afla despre ea este încă limitat. Faptul că o putem vedea este o descoperire majoră.
CITEȘTE ȘI: Povestea unei supernove dezvăluie sfârșitul dramatic al unei stele mult mai masive decât Soarele
Cercetătorii au pus deja la punct planuri pentru a-l reintegra pe Webb în efortul internațional de a afla mai multe despre exploziile de raze gamma emise de obiecte din universul timpuriu. Echipa a primit aprobare să observe evenimente împreună cu Webb și are acum un nou obiectiv: să afle mai multe despre galaxiile din universul îndepărtat prin captarea strălucirii ulterioare a exploziilor de raze gamma. „Această strălucire îl va ajuta pe Webb să vadă mai mult și ne va oferi o «amprentă» a galaxiei”, a nuanțat Levan.
Această echipă de cercetare a observat supernova GRB 250314A cu un program Director’s Discretionary Time cu revenire rapidă. Telescopul Spațial James Webb este principalul observator științific spațial din lume. Webb rezolvă mistere din sistemul nostru solar, privind dincolo de lumile îndepărtate din jurul altor stele și investigând structurile și originile misterioase ale universului nostru și locul nostru în el. Webb este un program internațional condus de NASA împreună cu partenerii săi, ESA (Agenția Spațială Europeană) și CSA (Agenția Spațială Canadiană).
Autor: Corina Gheorghe
Foto: NASA
CITEȘTE ȘI: PREMIERĂ.Webb a surprins pepiniere de stele. FOTO
