Загадкова наднова допоможе розгадати таємницю темної енергії

14 березня 2026 р. 21:09

14 березня 2026 р. 21:09

Астрономи виявили наднову, якої ще не бачив ніхто і ніколи. У новому дослідженні, опублікованому в The Astrophysical Journal Letters , йдеться про наднову SN 2025wny, що спалахнула майже 10 мільярдів років тому і чиє світло потрапило до нас надзвичайно незвичним шляхом. Гравітація цілої галактики зігнула й посилила це сяйво, розщепивши його на кілька окремих зображень — і саме в цьому криється ключ до однієї з найбільших таємниць сучасної космології: природи темної енергії .

Що відомо коротко

• SN 2025wny — надяскрава наднова, що вибухнула на відстані близько 10 мільярдів світлових років від Землі, в ранньому Всесвіті.
• Гравітаційна лінза у вигляді цілої галактики збільшила і розщепила світло наднової на чотири окремі зображення , які можна спостерігати одночасно.
• Кожне зображення показує наднову в різний момент її розвитку — завдяки різним шляхам, якими пройшло світло.
• Різниця в часі між зображеннями дозволяє обчислити швидкість розширення Всесвіту і, відповідно, визначити природу темної енергії.
• Відкриття зробила команда з Університету Ліверпуля Джон Мурс, Каліфорнійського технологічного інституту, Стокгольмського університету та інших інституцій.

Що це за явище

Темна енергія — це гіпотетична форма енергії, що становить близько 68% усього вмісту Всесвіту і змушує його розширюватися з прискоренням. Ніхто не знає, що вона таке: можливо, це властивість самого порожнього простору, можливо — загадкове динамічне поле. Уявіть, що ви надуваєте кулю, але замість того, щоб зупинитися, вона надувається дедалі швидше — без видимої причини. Саме це відбувається з нашим Всесвітом.

Щоб зрозуміти темну енергію, вченим потрібно точно виміряти, як швидко розширюється Всесвіт. Тут виникає серйозна проблема: різні методи дають різні цифри. Це протиріччя відоме як «натяг Хаббла» і є однією з найгостріших дискусій у сучасній астрофізиці. Нова наднова може виступити «третейським суддею» у цій суперечці.

Деталі відкриття

SN 2025wny вперше помітили шведські колеги з Стокгольмського університету, але її справжню незвичайність виявив аспірант університету Ліверпуля Джон Мурс Джейкоб Вайс — саме він перший побачив, що світло наднової зігнуте на кілька зображень. «Всі великі обсерваторії Північної півкулі плюс космічні телескопи вже дивляться на це, але саме Ліверпульський телескоп встиг першим», — з гордістю зазначив Вайс.

За надзвичайної яскравості та допоміжної ролі гравітаційної лінзи SN 2025wny вдалося виявити середньорозмірними наземними телескопами — зокрема Zwicky Transient Facility у Каліфорнії та Ліверпульським телескопом на Ла-Пальмі. Пізніше спостереження продовжили телескопи Кека на Гаваях, а також космічні «Хаббл» і «Джеймс Вебб».

Дослідженням керував доктор Деніел Перлі, астрофізик університету Ліверпуля Джон Мурс. Статті надають вражаючий знімок: чотири розщеплені зображення однієї і тієї ж наднової, кожне з яких є своєрідним вікном у різні моменти її загибелі.

Що показали нові спостереження

Ключовий науковий прийом тут такий: якщо у наднової є кілька зображень через гравітаційну лінзу, то кожне з них пройшло різний шлях у просторі. А значить, між зображеннями існує часова затримка. «Захопливо те, що величина часової різниці між різними зображеннями залежить від швидкості розширення Всесвіту», — пояснив доктор Перлі.

Вимірявши ці затримки точно, вчені зможуть обчислити константу Хаббла — число, що описує, як швидко Всесвіт розширюється. Це той самий інструмент, яким вимірюють темну енергію. Саме тому розширення бази даних наднових , яке ведуть вчені Берклі, так важливе: чим більше таких вимірювань, тим точніше картина. Детальніше про те, що відбувається всередині масивної зірки перед її вибухом у наднову , читайте в нашому окремому матеріалі.

Чому це важливо для науки

Зараз у фізиків є серйозна проблема: виміри швидкості розширення Всесвіту з реліктового випромінювання (відгомону Великого вибуху) дають одне число, а виміри через сусідні галактики — інше. Різниця невелика, але принципова: якщо вона реальна, а не похибка, це означає, що наші теорії фундаментально неповні.

«Дослідження залишків Великого вибуху дають одне число для так званої сталої Хаббла, а дослідження сусідніх галактик — інше», — зазначив доктор Перлі. SN 2025wny може «проголосувати» за одне з двох значень і поставити крапку в цій суперечці. Паралельно інструмент DESI також досліджує темну енергію через розподіл галактик — і обидва методи разом можуть дати безпрецедентно точну відповідь.

Це важливо не лише для науки заради науки: розуміння темної енергії визначає долю Всесвіту — чи розширюватиметься він вічно, чи колись зупиниться. cikavosti вже розповідали, як темна матерія оточує нашу галактику і впливає на рух сусідніх галактик — темна енергія є не менш загадковим сусіднім явищем.

Цікаві факти

• 🔭 Наднові типу Ia використовуються як «стандартні свічки» для вимірювання відстаней у космосі: саме завдяки їм у 1998 році відкрили прискорення розширення Всесвіту, що принесло авторам Нобелівську премію з фізики 2011 року. Детальніше про роль наднових у дослідженні темної енергії — на сайті NASA .
• 🌌 У 2025 році вчені Берклі створили найбільший стандартизований каталог наднових типу Ia, який охоплює 2087 зірок і дозволяє зазирнути на 7 мільярдів років у минуле Всесвіту, як повідомляє Berkeley Lab .
• 🕰️ Гравітаційне лінзування дозволяє побачити одну і ту саму наднову «у різний час»: кожне зображення відображає різну фазу вибуху, ніби хтось поставив кілька дзеркал у просторі та зупинив момент, що давно минув.
• 💫 Надяскрава наднова SN 2025wny яскравіша за звичайні наднові в десятки разів — це дозволило виявити її за 10 мільярдів світлових років навіть середньорозмірними телескопами, що зазвичай недосяжне на таких відстанях. Про те, як телескоп ALMA фіксує подібні рекордні об’єкти, читайте у матеріалі про найбільше зображення в історії ALMA .

FAQ

Що таке гравітаційна лінза і чому вона допомагає астрономам? Гравітаційна лінза виникає, коли маса великого об’єкта (наприклад, галактики) викривляє простір і змінює напрямок світла, що проходить поруч. Це не просто збільшення — лінза розщеплює зображення на кілька копій, кожна з яких несе унікальну наукову інформацію.

Як одна наднова може вирішити суперечку про швидкість розширення Всесвіту? Різні зображення однієї наднової через гравітаційну лінзу приходять до нас із різними затримками — бо пройшли різними шляхами. Ця часова різниця математично пов’язана зі швидкістю розширення Всесвіту, тобто вимірявши затримки, можна обчислити саму швидкість.

Чому ця наднова унікальна, якщо гравітаційних лінз відомо чимало? SN 2025wny поєднує рідкісне: вона є надяскравою (супернадновою), лінзована цілою галактикою на чотири зображення і розташована на рекордно великій відстані 10 мільярдів світлових років. Такий збіг обставин астрономи не фіксували жодного разу раніше.

Наука