Введение

Расширение Вселенной стало известным фактом на протяжении почти ста лет, однако вопрос о том, насколько быстро это происходит, остается предметом горячих дебатов среди астрономов. Исследовательская группа из Технического университета Мюнхена (TUM), Университета Людвига Максимилиана (LMU) и Институтов Макса Планка (MPA и MPE) обнаружила редкую суперновую, которая может предложить новый независимый способ измерения скорости расширения Вселенной.

Редкая суперновая SN Winny

Суперновая, получившая название SN Winny, находится на расстоянии 10 миллиардов световых лет и значительно ярче типичных суперновых. Она обладает уникальной особенностью: благодаря гравитационному линзированию, она видна в небе пять раз, создавая эффект космических фейерверков.

Две передние галактики искривляют свет суперновой, заставляя его следовать по разным путям. Из-за различий в длине этих путей свет достигает Земли в разное время. Измеряя временные задержки между копиями суперновой, ученые могут определить современную скорость расширения Вселенной, известную как постоянная Хаббла.

Поиск суперновой

Шерри Сую, доцент астрономии в TUM и сотрудник Института Макса Планка, отмечает: «Мы прозвали эту суперновую SN Winny, вдохновившись ее официальным обозначением SN 2025wny. Это крайне редкое событие, которое может сыграть ключевую роль в нашем понимании космоса. Шансы найти суперлюминесцентную суперновую, идеально выровненную с подходящим гравитационным линзой, составляют менее одной на миллион. Мы потратили шесть лет на поиск такого события и в августе 2025 года SN Winny идеально совпала с одним из них.»

Точные измерения

Поскольку гравитационно линзированные суперновые встречаются крайне редко, к настоящему времени было предпринято лишь несколько попыток таких измерений. Точность этих измерений сильно зависит от того, насколько хорошо можно определить массы галактик, выступающих в роли линз, поскольку именно эти массы определяют, насколько сильно искривляется свет суперновой.

Члены команды из MPE и LMU получили изображения с Большого двуспектрального телескопа в Аризоне, используя его зеркала диаметром 8,4 метра и систему адаптивной оптики для коррекции атмосферных искажений. Результат — первое высококачественное цветное изображение данной системы, опубликованное на сегодняшний день.

Наблюдения показали две передние линзирующие галактики в центре и пять голубоватых копий суперновой, напоминающих взрыв фейерверка. Это довольно необычно, поскольку системы линзирования на уровне галактики обычно создают лишь две или четыре копии. Используя позиции всех пяти копий, Аллан Швайнфурт (TUM) и Леон Эккер (LMU), младшие исследователи команды, создали первую модель распределения массы линзы.

Разные методы измерения

На сегодняшний день ученые в основном полагались на два метода для измерения постоянной Хаббла, но эти методы дают противоречивые результаты. Эта загадка известна как «напряжение Хаббла».

• Первый метод — локальный, который измеряет расстояния до галактик шаг за шагом, подобно тому, как мы поднимаемся по лестнице. Каждый шаг зависит от предыдущего, поэтому этот метод называется космической дистанционной лестницей. Он использует объекты с хорошо известной яркостью для оценки расстояний и затем сравнивает эти расстояния с тем, насколько быстро галактики удаляются.
• Второй метод анализирует космический микроволновый фон, слабое послесвечение Большого Взрыва, и использует модели ранней Вселенной для вычисления сегодняшней скорости расширения. Этот подход очень точен, но сильно зависит от предположений о том, как развивалась Вселенная, и эти предположения до сих пор обсуждаются.

Новый подход к постоянной Хаббла

Теперь в игру вступает третий, независимый метод: использование гравитационно линзированной суперновой. Штефан Таубенбергер, ведущий член команды профессора Сую и первый автор исследования по идентификации суперновой, объясняет, что измеряя временные задержки между множественными копиями суперновой и зная распределение массы линзирующей галактики, ученые могут напрямую вычислить постоянную Хаббла: «В отличие от космической дистанционной лестницы, это одноступенчатый метод, с меньшим количеством и совершенно разными источниками систематических неопределенностей.»

Заключение

Открытия, связанные с суперновой SN Winny, обещают внести значительный вклад в понимание темпов расширения Вселенной и разрешение напряжения Хаббла. Эта уникальная суперновая не только предоставляет новые данные, но и открывает новые горизонты для астрономов, стремящихся разгадать тайны космоса. Таким образом, исследование таких редких событий становится не только научным вызовом, но и важной вехой в нашем понимании Вселенной и ее развития.