Astronomen haben die bisher am weitesten entfernte Supernova in einer Entfernung von 10,5 Milliarden Lichtjahren von der Erde entdeckt. Die Supernova mit dem Namen DES16C2nm ist eine katastrophale Explosion, die vor etwa 10,5 Milliarden Jahren das Ende eines massiven Sterns signalisierte. Erst jetzt erreicht uns das Licht. Das Team der Astronomen, die hinter der Entdeckung stehen, hat ihre Ergebnisse in einem neuen Artikel veröffentlicht, der bei arXiv erhältlich ist.
"... manchmal muss man einfach rausgehen und nachschlagen, um etwas Erstaunliches zu finden." - Dr. Bob Nichol, Universität von Portsmouth.
Die Supernova wurde von Astronomen entdeckt, die am Dark Energy Survey (DES) beteiligt waren, einer Zusammenarbeit von Astronomen in verschiedenen Ländern. Die Aufgabe des DES ist es, mehrere hundert Millionen Galaxien zu kartieren, um mehr über dunkle Energie herauszufinden. Dunkle Energie ist die mysteriöse Kraft, von der wir glauben, dass sie die beschleunigte Expansion des Universums verursacht.
DES16C2nm wurde erstmals im August 2016 nachgewiesen. Seine Entfernung und extreme Helligkeit wurden im Oktober dieses Jahres mit drei unserer leistungsstärksten Teleskope bestätigt - dem Very Large Telescope und dem Magellan Telescope in Chile sowie dem Keck Observatory in Hawaii.
DES16C2nm ist eine sogenannte superleuchtende Supernova (SLSN), eine Art Supernova, die erst vor 10 Jahren entdeckt wurde. SLSNs sind die seltenste - und hellste - Art von Supernova, die wir kennen. Nachdem die Supernova explodiert war, hinterließ sie einen Neutronenstern, den dichtesten Objekttyp im Universum. Es wird angenommen, dass die extreme Helligkeit von SLSNs, die 100-mal heller sein kann als andere Supernovae, durch Material verursacht wird, das in den Neutronenstern fällt.
"Es ist aufregend, Teil der Umfrage zu sein, bei der die älteste bekannte Supernova entdeckt wurde." - Dr. Mathew Smith, Hauptautor, University of Southampton
Der Hauptautor der Studie, Dr. Mathew Smith von der University of Southampton, sagte: „Es ist aufregend, Teil der Umfrage zu sein, bei der die älteste bekannte Supernova entdeckt wurde. DES16C2nm ist extrem weit entfernt, extrem hell und extrem selten - nicht das, worüber man als Astronom jeden Tag stolpert. “
Dr. Smith fuhr fort, dass die Entdeckung nicht nur deshalb aufregend ist, weil sie so fern, uralt und selten ist. Es bietet auch Einblicke in die Ursache von SLSNs: „Das ultraviolette Licht von SLSN informiert uns über die Menge an Metall, die bei der Explosion entsteht, und die Temperatur der Explosion selbst. Beides ist der Schlüssel zum Verständnis der Ursachen und Antriebe dieser kosmischen Explosionen. ”
"Jetzt wissen wir, wie wir diese Objekte in noch größeren Entfernungen finden können. Im Rahmen der Umfrage zur Dunklen Energie suchen wir aktiv nach weiteren Objekten." - Co-Autor Mark Sullivan, Universität von Southampton.
Nachdem das internationale Team hinter dem Dark Energy Survey einen der SLSNs gefunden hat, wollen sie mehr finden. Der Co-Autor Mark Sullivan, ebenfalls von der University of Southampton, sagte: „Der nächste Schritt besteht darin, weiter entfernte Ereignisse zu finden, um die Vielfalt und Anzahl dieser Ereignisse zu bestimmen. Jetzt wissen wir, wie wir diese Objekte in noch größeren Entfernungen finden können. Im Rahmen der Umfrage zur Dunklen Energie suchen wir aktiv nach weiteren Objekten. “
Das von DES verwendete Instrument ist die neu konstruierte Dark Energy Camera (DECam), die am 4-Meter-Teleskop Victor M. Blanco am Interamerikanischen Observatorium Cerro Tololo (CTIO) in den chilenischen Anden montiert ist. DECam ist eine äußerst empfindliche 570-Megapixel-Digitalkamera, die speziell für den Dark Energy Survey entwickelt und gebaut wurde.
An der Dark Energy Survey sind mehr als 400 Wissenschaftler aus über 40 internationalen Institutionen beteiligt. Es begann im Jahr 2013 und wird seine fünfjährige Mission irgendwann im Jahr 2018 abschließen. Das DES verwendet 525 Beobachtungsnächte, um eine tiefe, großflächige Untersuchung durchzuführen, um Informationen von 300 Millionen Galaxien aufzuzeichnen, die Milliarden von Lichtjahren entfernt sind Erde. DES soll uns helfen, eine brennende Frage zu beantworten.
Nach Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie sollte die Schwerkraft die Expansion des Universums verlangsamen. Und wir dachten, es war bis 1998, als Astronomen, die entfernte Supernovae untersuchten, herausfanden, dass das Gegenteil der Fall ist. Aus irgendeinem Grund beschleunigt sich die Expansion. Es gibt wirklich nur zwei Möglichkeiten, dies zu erklären. Entweder muss die Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie ersetzt werden, oder ein großer Teil des Universums - etwa 70% - besteht aus etwas Exotischem, das wir Dunkle Energie nennen. Und diese Dunkle Energie übt eine Kraft aus, die der von „normaler“ Materie ausgeübten Anziehungskraft entgegengesetzt ist, wodurch sich die Expansion des Universums beschleunigt.
"... manchmal muss man einfach rausgehen und nachsehen, um etwas Erstaunliches zu finden." - Dr. Bob Nichol, Universität von Portsmouth.
Um diese Frage zu beantworten, bildet das DES 5.000 Quadratgrad des südlichen Himmels in fünf optischen Filtern ab, um detaillierte Informationen über jede der 300 Millionen Galaxien zu erhalten. Ein kleiner Teil der Vermessungszeit wird auch verwendet, um etwa einmal pro Woche kleinere Himmelsflecken zu beobachten, um Tausende von Supernovae und anderen astrophysikalischen Transienten zu entdecken und zu untersuchen. Und so wurde DES16C2nm entdeckt.
Der Co-Autor der Studie, Bob Nichol, Professor für Astrophysik und Direktor des Instituts für Kosmologie und Gravitation an der Universität von Portsmouth, kommentierte: „An solche Supernovae wurde nicht gedacht, als wir vor über einem Jahrzehnt mit DES begannen. Solche Entdeckungen zeigen die Bedeutung der empirischen Wissenschaft; Manchmal muss man einfach rausgehen und nachschlagen, um etwas Erstaunliches zu finden. “
