Pro темную материю

23 февраля 1987 года (через год после начала работы) появилась сверхновая 1987А в Большом Магеллановом Облаке, фактически над головой – это одна из немногих галактик, видимых невооруженным глазом, но только из Южного полушария. Это была первая сверхновая с 1604 года, видимая невооруженным глазом. Она относилась к типу II, то есть схлопывающемуся, а не типу Ia, которым ученые занимались ранее. Конечно, эта сверхновая привлекала внимание астрономов со всего мира, а в Калифорнийском университете собрались почти все имеющиеся в мире специалисты по сверхновым – 50 человек. В частности, там выступил швейцарский астроном Бруно Лейбундгут, который считал сверхновые типа Ia «стандартными свечами». Он изучал только тип Ia, а Сунцефф и Филипс в последнее время занимались типом II, сверхновой 1987А. Они решили использовать одну из ближайших сверхновых типа Ia для измерения параметра Хаббла – скорости расширения Вселенной на тот момент. А если разработанная ими программа сработает, они смогут перейти к более дальним сверхновым и измерить другой параметр – скорость замедления расширения Вселенной.

К Сунцеффу и Филипсу в чилийской обсерватории Серро-Тололо присоединился Марио Хамуй, который приехал работать ассистентом всего через три дня после того, как 1987А зажглась в Большом Магеллановом Облаке, и очень быстро увлекся сверхновыми. Существовало два варианта: телескоп, на который нельзя установить ПЗС, но с камерой с широким полем охвата, – или телескоп с ПЗС, но с малым полем охвата. Было выбрано широкое поле охвата, потому что требовалось поймать как можно больше галактик за раз – при поиске сверхновых количество важнее качества.

Ученые работали каждую ночь, с заката и до рассвета, на рассвете фотопластинки отправлялись в Сантьяго на грузовике, а потом пассажирском автобусе, путь занимал 8 часов. Там их забирал Хосе Маза, у которого Хамуй учился в Чилийском университете, и относил ассистентам в лабораторию для сравнения с данными за несколько недель. К вечеру следующего дня Сунцефф, Филипс и Хамуй уже знали, за какими кандидатами в сверхновые им следует охотиться с помощью ПЗС-технологий.

Эта работа позволяла не только открывать сверхновые, но и улучшить качество наблюдений и последующего анализа, причем это касалось всех сверхновых, открытых профессиональными астрономами и любителями. Группа в частности занималась двумя странными сверхновыми 1991 года – очень яркой 1991Т и поразительно тусклой 1991bg. Эти сверхновые только усилили подозрение Сунцеффа и Филипса о том, что сверхновые не являются «стандартными свечами». Несоответствие было видно сразу же – кривые блеска очень сильно отличались. Кривая блеска поразительно яркой 1991Т шла вверх и опускалась более плавно и постепенно, чем типичная кривая блеска типа Ia. Кривая блеска поразительно тусклой 1991bg шла вверх и опускалась гораздо более резко, чем кривая блеска типичной сверхновой типа Ia.

Яркая опускалась более плавно, тусклая – более резко. Ученые задумались о том, сохранится ли такой вариант кривых блеска, если проанализировать другие сверхновые. Может, типу Ia и не нужно быть идентичным, чтобы приносить пользу космологии? Может, то, насколько плавно или резко идет вверх и опускается кривая, служит надежным показателем яркости относительно других сверхновых типа Ia? А зная относительную яркость, можно вычислить и относительные расстояния.

Марк Филипс собирал кривые блеска на протяжении всего 1992 года, затем несколько месяцев их анализировал. В этот период Филипс жил в Чили. После того как Филипс опубликовал собранные данные, первым из астрономов ему написал Боб Киршнер – с поздравлениями. Филипс получил ответ на вопрос, подкрепив его надежными данными: нет, сверхновые типа Ia не являются «стандартными свечами». Однако они вполне могут служить свечами, которые поддаются стандартизации. Опускание кривой блеска связано с абсолютной величиной сверхновой.

Встал следующий вопрос: а можно ли открывать далекие сверхновые типа Ia на регулярной основе и с должной степенью надежности? Ответ дала группа из Беркли в марте 1994 года: да. Между декабрем 1993 года и февралем 1994 года они открыли шесть далеких сверхновых.

Группа под руководством Брайана Шмидта

Брайан Шмидт защитил диссертацию на тему сверхновых в Гарвард-Смитсоновском центре астрофизики. Ник Сунцефф работал в Межамериканской обсерватории Серро-Тололо в Чили и занимался сверхновыми с 1989 года. Поскольку они оба были специалистами по сверхновым, то следили за соответствующим проектом, над которым работала группа из Беркли.