Figura 1:alcune supernove scoperte in questo studio. Ci sono tre immagini per ogni supernova prima che esplodesse (a sinistra), dopo che è esploso (al centro), e la stessa supernova (differenza delle prime due immagini). Credito:N. Yasuda et al
Gli astronomi che utilizzano il telescopio Subaru hanno identificato circa 1800 nuove supernovae nell'universo distante, comprese 58 supernove di tipo Ia distanti oltre 8 miliardi di anni luce. Questi risultati aiuteranno a chiarire l'espansione dell'universo.
Una supernova è il nome dato a una stella che esplode e che ha raggiunto la fine della sua vita. La stella diventa spesso brillante come la sua galassia ospite, splende un miliardo di volte più luminoso del sole per un periodo compreso tra un mese e sei mesi prima di attenuarsi. Le supernove classificate di tipo Ia sono utili perché la loro luminosità massima costante consente ai ricercatori di calcolare quanto dista la stella dalla Terra. Ciò è particolarmente utile per i ricercatori che vogliono misurare l'espansione dell'universo.
Negli ultimi anni, i ricercatori hanno iniziato a segnalare un nuovo tipo di supernova da cinque a dieci volte più luminoso delle supernove di tipo Ia. Chiamate Super Supernovae Luminose, molti hanno cercato di saperne di più su queste stelle. La loro insolita luminosità consente ai ricercatori di individuare le stelle nelle parti più lontane dell'universo, di solito troppo deboli per essere osservate. Poiché universo lontano significa universo primordiale, studiare questo tipo di stelle potrebbe rivelare caratteristiche della prima, stelle massicce create dopo il Big Bang.
Ma le supernove sono eventi rari, e ci sono solo una manciata di telescopi al mondo in grado di catturare immagini nitide di stelle lontane. Per massimizzare le possibilità di osservare una supernova, un team guidato dal professor Naoki Yasuda del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU), e ricercatori della Tohoku University, Università di Konan, l'Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone, Scuola di Scienze, l'Università di Tokyo, e l'Università di Kyoto, utilizzato il telescopio Subaru.
Questo telescopio è in grado di generare immagini di forma stellare, e l'Hyper Suprime-Cam, una fotocamera digitale da 870 mega-pixel fissata nella parte superiore, cattura un'area molto ampia del cielo notturno in uno scatto.
Figura 2:una mappa che mostra tutte le supernovae (in rosso) scoperte in questo studio. I cerchi blu indicano le aree che Hyper Suprime-Cam è stata in grado di catturare in uno scatto. Lo sfondo è un'immagine presa dalla Sloan Digital Sky Survey. È stata aggiunta un'immagine della luna per comprendere l'area del cielo notturno che Hyper Suprime-Cam può catturare. Credito:Kavli IPMU, Dati parziali forniti da:SDSS
Prendendo immagini ripetute della stessa area del cielo notturno per un periodo di sei mesi, i ricercatori hanno potuto identificare nuove supernove cercando stelle che apparivano improvvisamente più luminose prima di svanire gradualmente.
Di conseguenza, il team ha identificato 5 supernove super luminose, e circa 400 supernove di tipo Ia. Cinquantotto di queste supernove di tipo Ia si trovavano a più di 8 miliardi di anni luce dalla Terra. In confronto, ci sono voluti circa 10 anni ai ricercatori che utilizzavano il telescopio spaziale Hubble per scoprire un totale di 50 supernove situate a più di 8 miliardi di anni luce dalla Terra.
"Il telescopio Subaru e l'Hyper Suprime-Cam hanno già aiutato i ricercatori a creare una mappa 3D della materia oscura, e l'osservazione dei buchi neri primordiali, ma ora questo risultato dimostra che questo strumento ha una capacità molto elevata di trovare supernove molto, molto lontano dalla Terra. Voglio ringraziare tutti i miei collaboratori per il loro tempo e impegno, e non vediamo l'ora di analizzare i nostri dati per vedere che tipo di immagine dell'universo contiene, " disse Yasuda.
Il prossimo passo sarà usare i dati per calcolare un'espansione più accurata dell'universo, e per studiare come l'energia oscura è cambiata nel tempo.
Questi risultati sono stati pubblicati in Pubblicazioni della Società Astronomica del Giappone (Yasuda et al., "The Hyper Suprime-Cam SSP Transient Survey in COSMOS:Panoramica").
