Hubble bir süpernovaya olan mesafeyi ölçüyor

Galaksiler, kuasarlar ve galaksi kümeleri gibi gerçekten uzak nesnelere olan mesafeyi ölçmek, özellikle erken evreni incelemek söz konusu olduğunda astrofizikte önemli bir görevdir, ancak tamamlanması zor bir iştir.

Güneş, gezegenler ve bazı yakın yıldızlar gibi yalnızca birkaç yakın nesneye olan mesafeleri doğrudan ölçebiliriz. Bunun ötesinde, gökbilimcilerin çeşitli dolaylı yöntemler kullanması gerekir; en önemlilerinden biri Tip Ia süpernovalarını inceler ve NASA/ESA Hubble Uzay Teleskobu’nun öne çıktığı yer burasıdır.

Bu görüntüde yer alan gökada 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. Tip Ia süpernovaları, bir beyaz cücenin patlamasının sonucudur ve zirve parlaklıkları çok tutarlıdır.

Bu özellik gökbilimcilerin Tip Ia süpernovaları kullanarak mesafeleri ölçmelerine olanak tanır: Bir Tip Ia süpernovanın ne kadar parlak olması gerektiğini bildiğimiz için, ne kadar sönük göründüğüne bakarak ne kadar uzakta olması gerektiğini söyleyebiliriz.

Bu yöntemin bir püf noktası, galaksiler arası tozdur. Galaksiler arası toz, süpernovanın ışığının bir kısmını engellediğinden, gökbilimcilerin süpernovanın parlaklığını doğru bir şekilde ölçmek ve mesafesini hesaplamak için tozun ne kadar ışığı azalttığını belirlemeleri gerekir. Hubble’ın benzersiz yetenekleri, onlara bunu yapmanın akıllıca bir yolunu sunar.

Gökbilimciler, tozun neredeyse tamamen engellediği ultraviyole ışıkta ve tozdan neredeyse hiç etkilenmeden geçen kızılötesi ışıkta aynı Tip Ia süpernovalarının görüntülerini almak için Hubble’ı kullanırlar. Her dalga boyunda ne kadar ışık geçtiğini dikkatlice not ederek, gökbilimciler Hubble ile süpernova arasında ne kadar toz olduğunu belirleyebilir ve böylece bir süpernovanın parlaklığı ile uzaklığı arasındaki ilişkiyi güvenle kalibre edebilirler.

Hubble’ın aynı cihazla ultraviyole ve kızılötesi ışık dalga boylarında büyük ayrıntıyla gözlem yapma konusundaki benzersiz yeteneği onu bu tür gözlemler için mükemmel bir araç haline getirir. Gerçekten de, NGC 3810’un bu güzel görüntüsünü oluşturmak için kullanılan verilerin bir kısmı 2022 süpernovasına odaklanmıştı.

Kozmik mesafeleri ölçmenin birçok yolu vardır, ancak Tip Ia süpernovalar çok parlak oldukları için en kullanışlı ve doğru araçlardan biridir. Gökbilimciler, diğer mesafe ölçümlerine karşı bağımsız bir kontrol olarak veya çok daha yakın veya uzak mesafelerde ölçüm yapmak için başka yöntemler de kullanmalıdır.

Galaksiler için de işe yarayan bir yöntem, onların dönüş hızlarını parlaklıklarıyla karşılaştırmaktır; bu yönteme göre, NGC 3810 Dünya’dan yaklaşık 50 milyon ışık yılı uzaklıktadır.