21 Ocak 2014'teki keşfinden bu yana sadece üç hafta içinde Messier 82, “Puro” galaksisindeki yeni süpernova SN 2014J hakkında çok şey öğrenildi. Gerçekten bir tip Ia süpernova olduğu spektrumuna dayanarak erken doğrulamanın yanı sıra, 1986'dan beri Samanyolu galaksimize en yakın tip Ia patlaması olduğu anlaşılıyor.
Tek başına benzersiz yakınlığı SN 2014J'yi şimdiye kadar gözlemlenen en önemli süpernova yapar. Hem süpernova tipi Ia sınıfı hem de bir bütün olarak Evren hakkındaki anlayışımızı etkileyecektir, çünkü Evrenimizin büyüklüğü, yaşı ve nihai kaderi, tip Ia süpernovalarının gözlemleriyle yakından bağlantılı olduğu için ve Evrensel ölçek mesafelerini tahmin etmek için uygulanmalıdır. En önemlisi en yakın örneklere bağlıdır. SN 2014J'nin, önümüzdeki on yıl boyunca tip Ia süpernova bazlı mesafe ölçeğinde en yakın çapa noktası olarak kalması muhtemeldir.
“Bu türden en yakın süpernova olan SN 2014J, Evrenin genişlemesini daha iyi kalibre etmemize yardımcı olacak,” diyor Denklem Devleti (SHOES) projesinin Supernova H0'ın ortak lideri ve 2011 Nobel Fizik Ödülü.
Tip Ia süpernovaların gözlemleri, Evrenimizin çoğunlukla karanlık enerjiden oluştuğunu ve genişleme oranının görünüşte hızlandığını keşfetti. Bu keşif, Riess, Saul Perlmutter ve Brian Schmidt için 2011 Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı.
Hubble'ın 1929'da genişlemesini keşfetmesinden bu yana Evrenimizin kesin genişleme oranını daha doğru bir şekilde ölçmek, Kozmolojinin Kutsal Kâsesi olmuştur. Tip Ia, kozmolojik ölçek mesafelerini araştırmak için mükemmeldir, çünkü bu yıldız patlamaları sadece beyaz cüce yıldızlar belirli bir kritik kütleyi aştığında gerçekleşir, 1.4 güneş kütlesine eşdeğerdir.
Sonuç olarak, çoğu tip Ia süpernova kabaca aynı içsel veya mutlak büyüklükle patlar. Bu nedenle, herhangi bir tip Ia süpernova'nın diğerinden yüz kat daha sönük olduğu gözlemlenen benzersiz bir tür “standart mum” sağlarlar, diğerinden tam olarak on kat daha uzak olduğu anlaşılabilir. Uygulamada, fiili tip Ia süpernovaları arasındaki mesafe tahminleri üzerindeki net etkilerin ortalama yüzde onuna yakın olan küçük farklar açıklanmaktadır. Teknik olarak, bu nedenle, tip Ia süpernova “standartlaştırılabilir mumlar” sağlar.
Normal tip Ia süpernovaları iyi anlaşılmıştır. Tokyo Üniversitesi'ndeki Evren Fizik ve Matematik Enstitüsü Kavli Enstitüsü'nden Robert Quimby, keşfinden sadece birkaç gün sonra, SN 2014J için m_V = 10.5'in en yüksek görünürlüğünü ve 2 Şubat en yüksek parlaklık zamanını tahmin edebildi. oluşmadan bir haftadan daha uzun süre önce. Şu anda mevcut gözlemlerin gösterdiği gibi, Amerikan Değişken Yıldız Gözlemciler Birliği sayesinde mevcut ışık eğrisinde özetlendiği gibi, Quimby'nin diğer benzer tip Ia süpernovalarının ışık eğrilerine dayanan tahmini açıktı (aşağıdaki Şekil 1'e bakın).
SN 2014J normal bir tip Ia süpernova olmasına rağmen, ışık eğrisi, ana galakside mevcut ve müdahale eden büyük miktarda toz tarafından karartılmış ve örtülü olduğu gibi, çok kızardığını ortaya koymaktadır. Kızarma miktarı, mavi ve görsel büyüklükler arasındaki farkla gösterilir. Yok olma olarak bilinen, E = (B-V) olarak ölçülen SN 2014J için yok olma ~ 1.3 mag'dir. Bu, 23 milyon ışıkyılı (7.0 Megaparsec) ile galaksi Messier 101'de bir sonraki en yakın tip Ia süpernova, SN 2011fe ile karşılaştırılıyor. Işık eğrisi, SN 2011fe'nin çok az kırmızılaştığını gösteriyor, yani - hem spektrum hem de renk normal.
SN 2014J patlamasının ilk ışığının tarihi, 21 Ocak keşfinden yaklaşık bir hafta önce UT 14.72 UT olarak belirlendi. Bu, WeiKang Zheng et'in hazırladığı SN 2014J ile ilgili çevrimiçi yayınlanmış en az iki makaleden birinde bildirildi. ve daha önce Astrofizik Dergi Mektuplarına gönderilmiş (buradan e-baskıya bakınız). SN 2014J, ilk ışıktan bir gün sonra gözlemleri olan sadece dört tip Ia süpernovadan biridir, SN 2011fe de dahil olmak üzere diğerleri, 130 milyon ışıkyılı (41 Megaparsec) ve galaksi NGC 1015'te SN 2009ig ve SN 2013dy gökada NGC 7250, 46 milyon ışıkyılı (14 Megaparsec).
En yakın son tip Ia süpernovaları için iki rakip, NGC 5253 gökadasında SN 1972E ve NGC 5128'de Erboğa A gökadası SN 1986G erken aktarıldı. Bununla birlikte, hiçbirinin mevcut mesafe ölçeği sıfır noktası ile doğrudan ilgili olduğu iddia edilmez, çünkü sıfır noktası tipi Ia süpernovalarının ve verilerin tanımlanmasına özdeş olan maksimum öncesi gözlemler de dahil olmak üzere modern, eksiksiz, çok bantlı ve çoklu dönem gözlemleri yoktur. şimdi SN 2014J için toplanıyor. Örneğin, 100 milyon ışıkyılı (31 Megaparsec) ile galaksi NGC 1309'daki SN 2002fk, eksiksiz, çok dönemli, çok bantlı ışık eğrisi verileri nedeniyle sıfır noktalı kalibratörler olarak kullanılan sadece sekiz tip Ia süpernovadan biridir, örneğin Riess ve ark. (bkz: 2011ApJ… 730..119R).
Son tip Ia süpernova'nın nispeten en yakın olduğu açılardan, dahil olan gökadalara olan mesafeler, esas olarak 1980'den beri galaksiler için yayınlanan kırmızıya kaymadan bağımsız mesafe tahminlerinin, yani CCD'lerin kullanıldığı modern çağda analiz edilmesine dayanılarak tahmin edilebilir. NASA'nın Hubble Uzay Teleskobu'na dayanan gözlemler de dahil. Bu tür galaksi mesafe tahminleri, NASA / IPAC Ekstragalaktik gökada Mesafeleri Veritabanında (NED-D) listelenmiştir.
SN 2014J'ye ev sahipliği yapan Galaxy Messier 82, 8 farklı tahmin kullanan üç çeşit mesafe göstergesinin ortalamasına dayanarak 12.0 milyon ışık yılında (3.6 Megaparsecs) bulunmaktadır. Bu göstergeler arasındaki standart sapma ~% 10'dur.
SN 1986G'ye ev sahipliği yapan Galaxy NGC 5128, 46 farklı mesafe tahmini kullanan 11 farklı göstergeye dayanarak ve aynı zamanda ~% 10 göstergeleri arasında standart bir sapma ile 12.0 milyon ışık yılında yer almaktadır. Bu nedenle, göstergelerin hassasiyeti için, her iki süpernova da aynı mesafede gerçekleşti, SN 2014J'nin SN 1986G'den bu yana en yakın olduğunu doğruladı. SN 1972E'ye ev sahipliği yapan Galaxy NGC 5253, 48 tahminli 6 göstergeye dayanarak, modern çağda bir tip Ia süpernovaya ev sahipliği yaptığı bilinen 11.0 milyon ışıkyılıda (3.4 Megaparsecs) en yakın galaksidir.
Messier 82'deki tozdan dolayı karartmanın muhasebeleştirilmesi, mesafesini tahmin etmek için SN 2014J'den veri uygulamada yer alan birkaç kişinin sadece bir parçasıdır. Gelecekteki azalan büyüklüğündeki gözlemler, tam ışık eğrisini ortaya çıkaracaktır. Bu, düşüş süresinin ve ışık eğrisi gerilme faktörlerinin tahminlerinin yapılmasını sağlayacaktır. Bunlar ele alındıktan sonra, en geç birkaç hafta içinde SN 2014J en yakın tip Ia süpernova bağlantı noktası olarak kullanılmaya başlanacaktır.
Rosetta taşından bir kilometre taşı olan SN 2014J, yine de gelecekteki mirasın kozmolojideki tip Ia süpernova gözlemleri uygulamaları üzerinde kalıcı bir etkisi olacaktır. Kozmolojik mesafe göstergeleri olarak tip Ia süpernova kullanımının arttırılması özellikle önemli olacaktır. SHOES projesi, Carnegie Hubble Programı ve diğerleri de dahil olmak üzere, hepsi Evrenin genişleme oranını veya Hubble sabitini önümüzdeki on yıl içinde yüzde birden daha iyi bir hassasiyetle ölçmeyi amaçlayan devam eden projeler için önemlidir. Bu doğruluk düzeyi, yalnızca Evrenimizin kesin büyüklüğünü ve yaşını değil, aynı zamanda karanlık enerjisi de dahil olmak üzere Evrenimizin toplam enerjisini yöneten tam Devlet Denklemini anlamak için gereklidir.
