2014 년 1 월 21 일 발견 된 지 3 주 만에“시가”은하 인 메시에 82의 새로운 초신성 SN 2014J에 대해 많은 것을 알게되었습니다. 스펙트럼을 기반으로 한 초기 Ia 초신성이라는 초기 확인 외에도 1986 년 이래로 은하계에 가장 가까운 Ia 폭발로 이해되고 있습니다.
SN 2014J는 독자적인 근접성만으로도 가장 중요한 초신성입니다. 그것은 우주의 크기, 나이, 궁극적 인 운명이 유형 Ia 초신성의 관측과 밀접하게 연결되어 있기 때문에, Ia 급 초신성과 우주 전체에 대한 우리의 이해에 영향을 미칠 것입니다. 보편적 인 거리를 추정하기 위해 적용되는 것은 가장 가까운 예에 달려있다. SN 2014J는 향후 수십 년 동안 Ia 초신성 기반 거리 척도에서 가장 가까운 기준점을 유지할 가능성이 높습니다.
"이러한 종류의 가장 가까운 초신성이기 때문에 SN 2014J는 우주의 확장을 더 잘 보정하는 데 도움이 될 것입니다."라고 Superes HOO for Equation of State (SHOES) 프로젝트의 공동 책임자이자 2011 년 노벨 물리학상.
Ia 초신성 유형의 관측으로 인해 우리 우주는 주로 암흑 에너지로 만들어졌으며 팽창 속도가 가속화되고 있음을 발견했습니다. 이 발견은 2011 년 노벨 물리학상 수상, Saul Perlmutter 및 Brian Schmidt를 수상했습니다.
1929 년 허블의 팽창 발견 이후 우주의 정확한 팽창률은 우주의 성배였습니다. 유형 Ia는 우주적 규모의 거리를 조사하는 데 완벽합니다. 백색 왜성 별이 특정 임계 질량을 초과 할 때만이 항성 폭발이 발생하기 때문입니다. 1.4 태양 질량에 해당합니다.
결과적으로, 대부분의 유형 Ia 초신성은 대략 동일한 고유 또는 절대 크기로 폭발합니다. 그러므로 그것들은 독특한 종류의“표준 양초”를 제공하는데, 이로 인해 Ia 초신성이 다른 것보다 100 배 더 희미한 것으로 관찰되는 것은 다른 것보다 정확히 10 배 더 먼 것으로 이해 될 수 있습니다. 실제로 실제 거리 Ia 초신성 사이의 미묘한 차이는 거리 추정에 대한 순 효과의 평균 약 10 %에 해당합니다. 따라서 기술적으로 Ia 초신성 유형은 "표준화 가능한 양초"를 제공합니다.
정상형 Ia 초신성은 잘 알려져있다. 발견 된 지 며칠 만에 도쿄 대학 우주의 물리 및 수학 연구소의 Robert Quimby는 SN 2014J에 대해 m_V = 10.5의 피크 겉보기 크기와 2 월 2 일의 피크 밝기 시간을 예측할 수있었습니다. 발생하기 일주일 이상. 미국 가변 별 관측자 협회 (Avariable Star Observers)에 의해 이용 가능한 광 곡선에 요약 된 바와 같이, 현재 이용 가능한 관측치가 보여 주듯이, 다른 유사한 유형의 Ia 초신성의 광 곡선에 기초한 Quimby의 예측이 그 자리에있었습니다 (아래 그림 1 참조).
SN 2014J는 일반적인 유형의 Ia 초신성이지만 빛 곡선은 호스트 은하계에 존재하는 많은 양의 먼지에 의해 희미 해지고 가려진 것처럼 매우 붉게 나타납니다. 적색의 양은 청색과 시각적 크기의 차이로 표시됩니다. E = (B-V)로 측정 된 멸종으로 알려진 SN 2014J의 경우 멸종은 ~ 1.3 mag입니다. 그것은 2,200 만 광년 (7.0 메가 파섹)으로 가장 가까운 최근의 가장 최근의 Ia 초신성 인 SN 2011fe (은하계 Messier 101)와 비교된다. SN 2011fe는 스펙트럼과 색상이 모두 정상인 것과 비교할 때 거의 붉어지지 않았습니다.
SN 2014J 폭발의 첫 번째 조명 날짜는 1 월 21 일 발견 1 주일 전인 1 월 14.72 UT (UTC)로 설정되었습니다. 이는 WeiKang Zheng et. al., 그리고 이미 천체 물리학 저널에 제출되었습니다 (여기에서 e- 인쇄 참조). SN 2014J는 첫 번째 조명 이후 하루 만에 관측이 가능한 4 가지 유형의 Ia 초신성 중 하나이며, SN 2011fe를 포함한 다른 SN은 1 억 3 천만 광년 (41 메가 파섹)의 은하 NGC 1015에서 SN 2009ig를 포함하며 SN 2013dy 6 천 4 백만 광년 (14 메가 파섹)의 은하 NGC 7250.
가장 최근의 가장 최근의 Ia 초신성 갤럭시 NGC 5253의 SN 1972E와 NGC 5128의 SN 1986G 인 Centaurus A 은하에 대한 두 경쟁자들이 일찍 인용되었습니다. 그러나 영점 유형 Ia 초신성을 정의하는 것과 본질적인 사전 최대 관측치를 포함한 현대적이고 완전한 다중 대역 및 다중 에포크 관측치와 데이터가 없기 때문에 현재 거리 스케일 영점과 직접적으로 관련이 있다고 주장되지 않습니다. SN 2014J를 위해 수집되고 있습니다. 예를 들어, 1 억 광년 (31 메가 파섹)의 은하 NGC 1309에서 SN 2002fk는 완전한 멀티-에포크 (multi-epoch) 멀티 밴드 광-곡선 데이터로 인해 영점 교정기로 사용되는 8 가지 유형의 Ia 초신성 중 하나입니다. 예를 들어 Riess et al. (2011ApJ… 730..119R 참조).
최근의 제 1 형 초신성이 가장 근접한 관점에서, 은하까지의 거리는 1980 년 이후 은하계에 대해 출판 된 모든 적색 편이 독립 거리 추정치를 분석하여 추정 할 수있다. NASA의 허블 우주 망원경을 기반으로 한 관측을 포함합니다. 이러한 은하 거리 추정치는 NASA / IPAC 은하 거리 데이터베이스 (NED-D)에 정리되어 있습니다.
SN 2014J의 호스트 인 Galaxy Messier 82는 8 가지 다른 추정치를 사용하는 3 가지 거리 표시기의 평균을 기준으로 1,200 만 광년 (3.6 메가 파섹)에 있습니다. 이 지표들 사이의 표준 편차는 ~ 10 %입니다.
SN 1986G의 호스트 인 Galaxy NGC 5128은 46 개의 서로 다른 거리 추정값을 사용하는 11 개의 서로 다른 표시기 및 ~ 10 %의 표시기 사이의 표준 편차를 기준으로 1,200 만 광년에 위치합니다. 따라서 지표의 정확성 내에서 두 초신성은 본질적으로 동일한 거리에서 발생하여 SN 2014J가 SN 1986G 이후 가장 가까운 것으로 확인되었습니다. SN 1972E의 주최자 인 Galaxy NGC 5253은 실제로 추정치가 48 개이며 6 개의 지표에 근거하여 현대에 1 천 1 백만 광년 (3.4 메가 파섹)으로 Ia 초신성을 유인한 것으로 알려진 가장 가까운 은하입니다.
Messier 82의 먼지로 인한 조광을 설명하는 것은 거리를 추정하기 위해 SN 2014J의 데이터를 적용하는 것과 관련된 몇 가지 중 일부일뿐입니다. 감소하는 크기에 대한 미래의 관찰은 완전한 광 곡선을 보여줄 것입니다. 이를 통해 감소 시간과 광 곡선 신축 계수를 추정 할 수 있습니다. 이러한 작업이 완료되면 최대 몇 주에서 몇 주 내에 SN 2014J는 가장 가까운 유형의 Ia 초신성 앵커 포인트로 사용됩니다.
그럼에도 불구하고 SN 2014J는 로제 타석보다 중요한 이정표가 될 것입니다. 우주 거리 표시기로 Ia 초신성 유형의 사용을 향상시키는 것이 특히 중요합니다. 이는 SHOES 프로젝트, Carnegie Hubble 프로그램 및 기타 프로젝트를 포함하여 진행중인 프로젝트에 중요합니다.이 프로젝트는 모두 향후 10 년 이내에 유니버스의 확장 률 또는 허블 상수를 1 % 이상의 정확도로 측정하는 것을 목표로합니다. 우주의 정확한 크기와 나이뿐만 아니라 암흑 에너지를 포함한 우주의 총 에너지를 지배하는 정확한 상태 방정식을 이해하려면 이러한 수준의 정확성이 필요합니다.
