นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบซูเปอร์โนวาที่ห่างไกลที่สุดในระยะทาง 10.5 พันล้านปีแสงจากโลก ซุปเปอร์โนวาชื่อ DES16C2nm นั้นเป็นการระเบิดอย่างรุนแรงที่ส่งสัญญาณการสิ้นสุดของดาวมวลสูงเมื่อประมาณ 10.5 พันล้านปีก่อน ตอนนี้แสงสว่างก็มาถึงเราแล้ว ทีมนักดาราศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการค้นพบได้ตีพิมพ์ผลงานของพวกเขาในรายงานฉบับใหม่ที่ arXiv
“ …บางครั้งคุณต้องออกไปข้างนอกและค้นหาสิ่งที่น่าอัศจรรย์” - Dr. Bob Nichol, มหาวิทยาลัย Portsmouth
ซุปเปอร์โนวาถูกค้นพบโดยนักดาราศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับ Dark Energy Survey (DES) ซึ่งเป็นความร่วมมือของนักดาราศาสตร์ในประเทศต่าง ๆ หน้าที่ของ DES คือการทำแผนที่กาแลคซีหลายร้อยล้านแห่งเพื่อช่วยเราค้นหาเพิ่มเติมเกี่ยวกับพลังงานมืด พลังงานมืดเป็นพลังลึกลับที่เราคิดว่าทำให้เกิดการขยายตัวของจักรวาลอย่างรวดเร็ว
DES16C2nm ได้รับการตรวจพบครั้งแรกในเดือนสิงหาคม 2559 ระยะทางและความสว่างมากนั้นได้รับการยืนยันในเดือนตุลาคมปีนั้นด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ทรงพลังที่สุดของเราสามตัวนั่นคือกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากและกล้องโทรทรรศน์มาเจลลันในชิลีและหอสังเกตการณ์เคกในฮาวาย
DES16C2nm เป็นที่รู้จักกันในชื่อซูเปอร์โนวาซูเปอร์โนวา (SLSN) ซึ่งเป็นซุปเปอร์โนวาประเภทหนึ่งที่ค้นพบเมื่อ 10 ปีที่แล้ว SLSNs เป็นซูเปอร์โนวาที่หาได้ยากและสว่างที่สุดที่เรารู้จัก หลังจากการระเบิดของซุปเปอร์โนวามันก็ตกค้างอยู่หลังดาวนิวตรอนซึ่งเป็นวัตถุที่หนาแน่นที่สุดในเอกภพ ความสว่างสูงสุดของ SLSNs ซึ่งสามารถสว่างกว่าซูเปอร์โนวาอื่น ๆ 100 เท่านั้นเกิดจากวัตถุตกลงสู่ดาวนิวตรอน
“ มันน่าตื่นเต้นที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจที่ค้นพบซูเปอร์โนวาที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จักกันดี” - ดร. แม็ทธิวสมิ ธ ผู้เขียนหลักมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตัน
ผู้เขียนหัวหน้าการศึกษา Dr Mathew Smith แห่ง University of Southampton กล่าวว่า“ น่าตื่นเต้นที่ได้เป็นส่วนหนึ่งของการสำรวจที่ค้นพบซูเปอร์โนวาที่เก่าแก่ที่สุดที่รู้จัก DES16C2nm นั้นอยู่ไกลมากสว่างมากและหายากมาก - ไม่ใช่สิ่งที่คุณสะดุดทุกวันในฐานะนักดาราศาสตร์”
ดร. สมิ ธ กล่าวต่อไปว่าไม่เพียง แต่เป็นการค้นพบที่น่าตื่นเต้นเพียงเพื่อการอยู่ห่างไกลโบราณและหายาก นอกจากนี้ยังให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับสาเหตุของ SLSNs:“ แสงอุลตร้าไวโอเล็ตจาก SLSN แจ้งให้เราทราบถึงปริมาณของโลหะที่เกิดจากการระเบิดและอุณหภูมิของการระเบิดนั้นเองซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นกุญแจสำคัญในการทำความเข้าใจสาเหตุ ”
“ ตอนนี้เรารู้วิธีค้นหาวัตถุเหล่านี้ในระยะทางที่ไกลกว่านี้เรากำลังมองหาวัตถุเหล่านี้มากขึ้นในส่วนของการสำรวจพลังงานมืด” - Mark Sullivan ผู้แต่งร่วมแห่งมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตัน
ตอนนี้ทีมนานาชาติที่อยู่เบื้องหลังการสำรวจพลังงานมืดได้ค้นพบหนึ่งใน SLSNs แล้วพวกเขาต้องการค้นหาเพิ่มเติม มาร์คซัลลิแวนผู้เขียนร่วมแห่งมหาวิทยาลัยเซาแทมป์ตันกล่าวว่า:“ การค้นหาเหตุการณ์ที่อยู่ห่างไกลมากขึ้นเพื่อกำหนดความหลากหลายและจำนวนที่แท้จริงของเหตุการณ์เหล่านี้เป็นขั้นตอนต่อไป ตอนนี้เรารู้วิธีค้นหาวัตถุเหล่านี้ในระยะทางที่ไกลกว่านี้เรากำลังมองหาวัตถุเหล่านี้มากขึ้นในส่วนของการสำรวจพลังงานมืด”
เครื่องมือที่ใช้โดย DES คือกล้องพลังงานมืด (DECam) ที่สร้างขึ้นใหม่ซึ่งติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ 4 เมตร Victor M. Blanco ที่หอสังเกตการณ์ Cerro Tololo Inter-American (CTIO) ในชิลี Andes DECam เป็นกล้องดิจิตอลความละเอียดสูง 570 ล้านพิกเซลที่ออกแบบและสร้างขึ้นเพื่อการสำรวจพลังงานมืด
การสำรวจพลังงานมืดเกี่ยวข้องกับนักวิทยาศาสตร์มากกว่า 400 คนจากสถาบันระหว่างประเทศมากกว่า 40 แห่ง เริ่มขึ้นในปี 2556 และจะปิดภารกิจห้าปีในปี 2018 DES ใช้การสำรวจ 525 คืนเพื่อทำการสำรวจในวงกว้างและลึกเพื่อบันทึกข้อมูลจากกาแลคซี 300 ล้านล้านล้านปีแสงจาก โลก. DES ออกแบบมาเพื่อช่วยเราตอบคำถามที่ลุกไหม้
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein แรงโน้มถ่วงควรทำให้การขยายตัวของเอกภพช้าลง และเราคิดว่ามันเป็นจนถึงปี 1998 เมื่อนักดาราศาสตร์ศึกษาซุปเปอร์โนวาไกลโพ้นพบว่าสิ่งที่ตรงกันข้ามนั้นเป็นจริง ด้วยเหตุผลบางอย่างการขยายตัวกำลังเร่งขึ้น มีเพียงสองวิธีในการอธิบายเรื่องนี้ อาจต้องเปลี่ยนทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปหรือส่วนใหญ่ของจักรวาล - ประมาณ 70% - ประกอบด้วยสิ่งแปลกใหม่ที่เราเรียกว่าพลังงานมืด และพลังงานแห่งความมืดนี้มีพลังออกมาตรงข้ามกับแรงดึงดูดที่กระทำโดยสสาร "ปกติ" ทำให้การขยายตัวของเอกภพเร่งได้
“ …บางครั้งคุณต้องออกไปข้างนอกและค้นหาสิ่งที่น่าอัศจรรย์” - Dr. Bob Nichol, มหาวิทยาลัย Portsmouth
เพื่อช่วยตอบคำถามนี้ DES กำลังถ่ายภาพ 5,000 ตารางองศาของท้องฟ้าทางใต้ในฟิลเตอร์ออพติคอลห้าตัวเพื่อรับข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับกาแลคซีแต่ละแห่ง 300 ล้านดวง ระยะเวลาในการสำรวจเพียงเล็กน้อยก็ใช้ในการสำรวจท้องฟ้าเล็ก ๆ สัปดาห์ละครั้งเพื่อค้นหาและศึกษาซูเปอร์โนวานับพันและสถา ณ การณ์ดาราศาสตร์อื่น ๆ และนี่คือวิธีการค้นพบ DES16C2nm
การศึกษาผู้แต่ง Bob Nichol ศาสตราจารย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์และผู้อำนวยการสถาบันจักรวาลวิทยาและแรงโน้มถ่วงที่มหาวิทยาลัยพอร์ตสมั ธ แสดงความคิดเห็น:“ ซุปเปอร์โนวาดังกล่าวไม่ได้คิดเมื่อเราเริ่ม DES มากกว่าทศวรรษที่ผ่านมา การค้นพบดังกล่าวแสดงให้เห็นถึงความสำคัญของวิทยาศาสตร์เชิงประจักษ์ บางครั้งคุณต้องออกไปข้างนอกและค้นหาสิ่งที่น่าอัศจรรย์”
