En blændende Hubble-samling af supernovaværtsgalakser

Denne samling af billeder fra NASA/ESA Hubble-rumteleskopet strækker sig fra 2003 til 2021 og byder på galakser, der alle er værter for både Cepheid-variabler og supernovaer. Disse to himmelfænomener er begge afgørende værktøjer, der bruges af astronomer til at bestemme astronomisk afstand, og er blevet brugt til at forfine vores måling af Hubbles konstant, universets ekspansionshastighed

Hvert af billederne i denne specielle samling har en spiralgalakse, der er vært for både Cepheid-variabler og en særlig klasse af supernovaer, to bemærkelsesværdige stjernefænomener, som på forsiden ikke har meget til fælles:Cepheid-variabler er pulserende stjerner, der regelmæssigt lyser op og dim og type Ia supernovaer er de katastrofale eksplosioner, der markerer dødskampene for en varm, tæt hvid dværgstjerne. Begge kan dog bruges af astronomer til at måle afstanden til et astronomisk objekt.

At fastslå afstanden til et himmellegeme er en enorm udfordring for astronomer; det kan være svært at skelne mellem objekter, der er svage og relativt tæt på Jorden, og dem, der er lyse og fjerne. For at hjælpe med at overvinde denne udfordring har astronomer udviklet det, der er kendt som den kosmiske afstandsstige, en række afstandsbestemmende metoder, organiseret efter de relative afstande, som de kan måle. To vigtige trin i denne stige er Cepheidvariabler og supernovaer:Cepheidvariabler, fordi den periode, de pulserer med, kan bruges til at beregne deres afstand; og supernovaer, fordi hver type Ia supernovaeksplosion når den samme kendte lysstyrke, hvilket betyder, at dens lysstyrke set fra Jorden kan bruges til at udlede dens afstand. Alle galakserne præsenteret i denne samling er vært for Cepheid-variabler og har haft mindst én type Ia-supernovaeksplosion i dem inden for de sidste 40 år. En af galakserne, NGC 2525, indeholdt endda en supernova, der blev fanget i realtid i en bemærkelsesværdig timelapse.

Allerede før den blev lanceret, var et af Hubbles vigtigste videnskabelige mål at observere Cepheid-variabler og supernovaer. Disse observationer kan hjælpe med at måle universets ekspansionshastighed, en værdi som astronomer kalder Hubble-konstanten. Generationer af astronomer har forfinet denne værdi over næsten 30 år ved hjælp af data fra mere end 1.000 timers Hubble-tid. Senest brugte et hold astronomer kaldet SH0ES observationer af alle supernovaer set af Hubble i de sidste 40 år – inklusive dem i galakserne afbildet her – til at bestemme værdien af ​​Hubble-konstanten som 73,04 ± 1:04 kms-1 Mpc -1.

"Dette er, hvad Hubble-rumteleskopet blev bygget til at gøre. Du får standardmålet for universet fra teleskopernes guldstandard," sagde nobelpristager Adam Riess fra Johns Hopkins University i Baltimore, Maryland, som leder SH0ES-teamet. "Dette er Hubbles magnum opus."

Interessant nok er ekspansionshastigheden bestemt ud fra observationsdata fra teleskoper væsentligt forskellig fra værdien forudsagt af vores nuværende standard kosmologiske model af universet. Rigdommen i Hubble-dataene betyder, at det er forsvindende usandsynligt, at dette er sket ved et tilfældigt udvalg af vildledende observationer.

Den brede samling af Cepheid variable og supernovae-værtsgalakser observeret af Hubble blev udvalgt i seks forskellige forslag til observation af tid med teleskopet. Selvom disse forslag var en del af Hubbles årtilange søgen efter præcist at måle universets ekspansionshastighed, producerede observationerne også en række smukke galaktiske portrætter, såsom dem af NGC 5643, NGC 7329, NGC 105 og NGC 3254. Atter andre. har tidligere været med i Ugens Hubble Pictures og andre udgivelser, herunder NGC 691, NGC 1559, NGC 2525, NGC 2608 og NGC 3147. + Udforsk yderligere

Hubble ser en rolig galakse med en eksplosiv fortid