Astronomen hebben de verste supernova ooit ontdekt, op een afstand van 10,5 miljard lichtjaar van de aarde. De supernova, DES16C2nm genaamd, is een catastrofale explosie die ongeveer 10,5 miljard jaar geleden het einde betekende van een massieve ster. Pas nu bereikt het licht ons. Het team van astronomen achter de ontdekking heeft hun resultaten gepubliceerd in een nieuw artikel dat beschikbaar is op arXiv.
"... soms moet je gewoon naar buiten gaan en omhoog kijken om iets fantastisch te vinden." - Dr. Bob Nichol, Universiteit van Portsmouth.
De supernova is ontdekt door astronomen die betrokken zijn bij de Dark Energy Survey (DES), een samenwerking van astronomen in verschillende landen. De DES heeft als taak honderden miljoenen sterrenstelsels in kaart te brengen, om ons te helpen meer te weten te komen over donkere energie. Donkere energie is de mysterieuze kracht die volgens ons de versnelde uitdijing van het heelal veroorzaakt.
DES16C2nm werd voor het eerst gedetecteerd in augustus 2016. De afstand en extreme helderheid werden in oktober van dat jaar bevestigd met drie van onze krachtigste telescopen - de Very Large Telescope en de Magellan Telescope in Chili, en de Keck Observatory, in Hawaï.
DES16C2nm is wat bekend staat als een superluminous supernova (SLSN), een type supernova dat pas 10 jaar geleden werd ontdekt. SLSN's zijn het zeldzaamste en het helderste type supernova dat we kennen. Nadat de supernova explodeerde, liet hij een neutronenster achter, het dichtste type object in het universum. Aangenomen wordt dat de extreme helderheid van SLSN's, die 100 keer helderder kunnen zijn dan andere supernova's, wordt veroorzaakt door materiaal dat in de neutronenster valt.
"Het is geweldig om deel uit te maken van de enquête die de oudst bekende supernova heeft ontdekt." - Dr. Mathew Smith, hoofdauteur, Universiteit van Southampton
Hoofdauteur van de studie, Dr. Mathew Smith, van de Universiteit van Southampton, zei: "Het is spannend om deel uit te maken van het onderzoek dat de oudst bekende supernova heeft ontdekt. DES16C2nm is extreem ver weg, extreem helder en uiterst zeldzaam - niet het soort dingen dat je elke dag als astronoom tegenkomt. ”
Dr. Smith zei verder dat de ontdekking niet alleen opwindend is, alleen omdat ze zo afstandelijk, oud en zeldzaam is. Het geeft ook inzicht in de oorzaak van SLSN's: “Het ultraviolette licht van SLSN informeert ons over de hoeveelheid metaal die bij de explosie wordt geproduceerd en de temperatuur van de explosie zelf, die beide essentieel zijn om te begrijpen wat deze kosmische explosies veroorzaakt en veroorzaakt. "
"Nu we weten hoe we deze objecten op nog grotere afstanden kunnen vinden, zoeken we er actief naar meer als onderdeel van de Dark Energy Survey." - Co-auteur Mark Sullivan, University of Southampton.
Nu het internationale team achter de Dark Energy Survey een van de SLSN's heeft gevonden, willen ze er meer vinden. Co-auteur Mark Sullivan, ook van de Universiteit van Southampton, zei: “Het vinden van verder weg gelegen evenementen, om de variëteit en het enorme aantal van deze evenementen te bepalen, is de volgende stap. Nu we weten hoe we deze objecten op nog grotere afstanden kunnen vinden, zoeken we er actief naar meer als onderdeel van de Dark Energy Survey. ”
Het instrument dat DES gebruikt, is de nieuw gebouwde Dark Energy Camera (DECam), die is gemonteerd op de Victor M. Blanco 4-meter telescoop aan de Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO) in de Chileense Andes. DECam is een uiterst gevoelige 570-megapixel digitale camera, speciaal ontworpen en gebouwd voor de Dark Energy Survey.
Bij de Dark Energy Survey zijn meer dan 400 wetenschappers van meer dan 40 internationale instellingen betrokken. Het begon in 2013 en zal zijn missie van vijf jaar ergens in 2018 afronden. De DES gebruikt 525 waarnemingsnachten om een diepgaand, breed gebiedsonderzoek uit te voeren om informatie vast te leggen van 300 miljoen sterrenstelsels die miljarden lichtjaren verwijderd zijn van Aarde. DES is ontworpen om ons te helpen een brandende vraag te beantwoorden.
Volgens de algemene relativiteitstheorie van Einstein zou zwaartekracht de uitdijing van het universum moeten vertragen. En we dachten dat het was, tot 1998, toen astronomen die verre supernova's bestudeerden, ontdekten dat het tegendeel waar is. Om de een of andere reden versnelt de uitbreiding. Er zijn eigenlijk maar twee manieren om dit uit te leggen. Ofwel de theorie van algemene relativiteit moet worden vervangen, ofwel een groot deel van het universum - ongeveer 70% - bestaat uit iets exotisch dat we donkere energie noemen. En deze Donkere Energie oefent een kracht uit die tegengesteld is aan de aantrekkingskracht die wordt uitgeoefend door 'normale' materie, waardoor de uitdijing van het universum versnelt.
"... soms moet je gewoon naar buiten gaan en omhoog kijken om iets geweldigs te vinden." - Dr. Bob Nichol, Universiteit van Portsmouth.
Om deze vraag te helpen beantwoorden, beeldt de DES 5000 vierkante graden van de zuidelijke hemel af in vijf optische filters om gedetailleerde informatie te verkrijgen over elk van de 300 miljoen sterrenstelsels. Een klein deel van de onderzoekstijd wordt ook gebruikt om een keer per week kleinere stukjes lucht te observeren, om duizenden supernova's en andere astrofysische transiënten te ontdekken en te bestuderen. En zo werd DES16C2nm ontdekt.
Co-auteur Bob Nichol, hoogleraar astrofysica en directeur van het Instituut voor Kosmologie en Zwaartekracht aan de Universiteit van Portsmouth, merkte op: “Dergelijke supernova's werden niet bedacht toen we DES tien jaar geleden begonnen. Dergelijke ontdekkingen tonen het belang van empirische wetenschap aan; soms moet je gewoon naar buiten gaan en omhoog kijken om iets geweldigs te vinden. ”
