Hubble Uzay Teleskobu, NGC 3810’dakiler gibi Tip Ia süpernovalarını gözlemleyerek, galaksiler arası toz etkilerine göre ayarlanmış mesafeleri ölçmek için tutarlı parlaklıklarını kullanarak kozmik mesafe ölçümüne yardımcı olur. Kaynak: ESA/Hubble ve NASA, D. Sand, RJ Foley
Astrofizikte kozmik mesafeleri ölçmek esastır. Hubble uzay teleskobu Tip Ia süpernova gözlemleriyle anahtar konumundadır. Tutarlı parlaklıklarıyla bilinen bu süpernovalar, galaksi NGC 3810’da görüldüğü gibi, galaksiler arası tozu hesaba kattıktan sonra mesafeleri kalibre etmeye yardımcı olur.
Astrofizikte önemli bir görev, galaksiler, kuasarlar ve galaksi kümeleri gibi gerçekten uzak nesnelere olan mesafeyi ölçmektir. Bu özellikle erken Evren’i incelemek söz konusu olduğunda doğrudur, ancak zor bir görevdir. Sadece Güneş gibi birkaç yakın nesne durumunda, gezegenlerve bazı yakın yıldızların mesafelerini doğrudan ölçebiliriz. Bunun ötesinde, çeşitli dolaylı yöntemler kullanılması gerekir; en önemlilerinden biri Tip Ia süpernovalarını incelemektir ve burası NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu geliyor.
Bu görüntüde yer alan gökada olan NGC 3810, 2022’de bir Tip Ia süpernovaya ev sahipliği yaptı. 2023’ün başlarında Hubble, yakın zamandaki Tip Ia süpernovalarını yakından incelemek için buna ve diğer birkaç gökadaya odaklandı. Bu tür süpernovalar, beyaz cücenin patlamasıyla oluşur ve hepsi çok tutarlı bir parlaklığa sahiptir. Bu, mesafeleri ölçmek için kullanılmalarını sağlar: Bir Tip Ia süpernovanın ne kadar parlak olması gerektiğini biliyoruz, bu yüzden ne kadar sönük göründüğünden ne kadar uzakta olması gerektiğini söyleyebiliriz.
Bu yöntemdeki belirsizliklerden biri, Dünya ile bir süpernova arasındaki galaksiler arası tozun ışığının bir kısmını engellemesidir. Işıktaki azalmanın ne kadarının mesafeden, ne kadarının tozdan kaynaklandığını nasıl biliyorsunuz?
Hubble’ın yardımıyla akıllıca bir çözüm yolu var: Aynı Tip Ia süpernovalarının görüntülerini, toz tarafından neredeyse tamamen engellenen ultraviyole ışıkta ve tozdan neredeyse hiç etkilenmeden geçen kızılötesi ışıkta alın. Her dalga boyunda ne kadar ışık geçtiğini dikkatlice not ederek, süpernova parlaklığı ile mesafe arasındaki ilişki tozu hesaba katacak şekilde kalibre edilebilir.
Bu görüntü, 2023’te Tip Ia süpernovaları kullanılarak yapılan mesafe ölçümlerinin doğruluğunu artırmak için bir Hubble programına dahil edilen sarmal gökada NGC 3810’u tasvir ediyor. Bu, yalnızca NGC 3810’daki bir beyaz cücenin yeni süpernovaya dönüşmüş olması ve Hubble’ın bu görüntüyü süpernova görüş alanından kaybolmadan önce çekmesi sayesinde mümkün oldu.
Süpernovalar, keşfedildikleri yıla göre isimlendirilir ve ardından artan harf etiketleri gelir — a, b, vb. Günümüzde, otomatik araştırmalarla her yıl binlerce süpernova keşfediliyor ve bu yüzden bu süpernova 2022’de bulunan on sekiz bin yüz kırk ikinci süpernova olarak SN 2022zut adını aldı!
Kaynak: ESA/Hubble ve NASA, D. Sand, RJ Foley
Hubble, aynı aletle bu iki ışık dalga boyunu da büyük bir ayrıntıyla gözlemleyebilir. Bu, onu bu deney için mükemmel bir araç haline getirir ve aslında, NGC 3810’un bu güzel görüntüsünü oluşturmak için kullanılan verilerin bir kısmı 2022 süpernovasına odaklanmıştı. Bunu, galaktik çekirdeğin hemen altında bir ışık noktası olarak veya yukarıdaki açıklamalı görüntüde görebilirsiniz.
Kozmik mesafeleri ölçmenin birçok yolu vardır; çünkü Tip Ia süpernovalar çok parlaktır, tespit edildiklerinde en kullanışlı ve doğru araçlardan biridir. Diğer mesafe ölçümlerine karşı bağımsız bir kontrol olarak veya çok daha yakın veya uzak mesafelerde ölçüm yapmak için birçok başka yöntem de kullanılmalıdır. Galaksiler için de işe yarayan bu yöntemlerden biri, dönüş hızlarını parlaklıklarıyla karşılaştırmaktır; bu yönteme dayanarak, NGC 3810’un Dünya’dan 50 milyon ışık yılı uzakta olduğu bulunmuştur.