Pro темную материю

Они встретились в Чили, и Шмидт сказал, что думает создать команду, конкурирующую с группой Перлмуттера. Сунцефф сразу же выразил желание к ней присоединиться. Шмидт отдавал должное группе из Беркли, лично Солу Перлмуттеру и признавал заслуги коллег. Благодаря развитию техники и технологий сверхновые наконец стало можно использовать на благо космологии. Группа Перлмуттера оказалась в нужное время и в нужном месте. Шмидт очень сомневался в том, что физики – и даже физики, превратившиеся в астрофизиков, смогут регулярно находить далекие сверхновые. Даже после того как группа из Беркли обнаружила свою первую сверхновую, Шмидт и другие астрономы сомневались в возможностях физиков обеспечить необходимые наблюдения, которые требуется проводить после обнаружения, и анализ полученных данных.

Шмидт и Сунцефф считали, что смогут открывать по три сверхновые типа Ia в месяц, потом согласились на одну. Но вскоре установили новый рекорд по сверхновым – красное смещение открытой ими сверхновой составляло 0,48, а это значило, что она находится на расстоянии 4,9 млрд световых лет. Пока они не могли сказать, относится ли она к типу Ia и будет ли полезна в определении скорости замедления расширения Вселенной. Но это все равно был рекорд.

Группа из Беркли, уже без Карла Пеннипакера, выяснила, как находить сверхновые на регулярной основе через три года после того, как они доказали сами себе, что могут находить дальние сверхновые. Они открыли три в начале 1994 года с помощью телескопа «Исаак Ньютон» (диаметр 2,4 м), потом еще три с помощью 4-метрового телескопа в обсерватории Китт-Пик, в Аризоне. К июню 1995 года у них в портфеле было в целом 11 открытых далеких сверхновых типа Ia. Они представили четыре доклада на конференции, посвященной рождению сверхновых звезд, которая проходила в Испании, в Айгуаблаве. Их метод, разработанный Солом Перлмуттером, описан выше – это работа в периоды вокруг новолуния.

Когда Перлмуттер говорил о сверхновых, он использовал слова «редкие, быстро исчезающие, случайные, беспорядочные». Да, сверхновые являются именно такими, но команда Шмидта и Сунцеффа предпочитала делать упор на тусклости, удаленности и пыли. Они действительно тусклые – но потому что удаленные или из-за пыли? Физиков волновало, как найти дальние сверхновые, а астрономов беспокоило, что делать с этими дальними сверхновыми после того, как они будут обнаружены.

По крайней мере, одна дальняя сверхновая у группы Шмидта имелась, правда, ученые не были уверены, к какому типу она относится. Со Шмидтом, Филипсом и Сунцеффом сотрудничал Бруно Лейбундгут, в частности, он занимался изучением данных по «рекордной» сверхновой – удаленной на 4,9 млрд световых лет. И в одном из своих писем Шмидту он указал, что в спектре этой сверхновой «все еще много галактики» – это означало, что свет от явной сверхновой трудно отделить от света галактики, в которой она находится. Спектр может сказать вам красное смещение галактики, а поэтому и красное смещение находящейся в ней сверхновой. Но чтобы увидеть спектр самой сверхновой, нужно изолировать блеск.

Брайан Шмидт, американский астроном и астрофизик (род. в 1967)

Вначале это попытался сделать Марк Филипс. Через неделю после того как группа узнала о результатах расчетов Марио Хамуя (о том, что это самая дальняя из всех открытых сверхновых), Филипс был готов опустить руки. Он пришел к выводу, что в спектре этой сверхновой соотношение сигнал-шум, то есть полезный свет сверхновой против оптического эквивалента шума галактики, настолько мало, что определить тип сверхновой невозможно. Следующую попытку предпринял Лейбундгут, он попытался отделить свет сверхновой от света галактики несколькими способами, но тоже не смог подтвердить, что сверхновая относится к типу Ia. Филипс предложил Лейбундгуту «вычесть галактику». Это первое действие, которое следует предпринять, если вы пытаетесь получить спектр сверхновой.

Если вы хотите изолировать блеск сверхновой, возьмите спектр части галактики, в которой находится сверхновая, которая заполнена светом галактики, а затем определите спектр другой части галактики, вдали от сверхновой, а после вычтите второй результат из первого. В идеале получится спектр самой сверхновой.

Однако в данном случае свет галактики так подавлял сверхновую, что Лейбундгут не попробовал сделать очевидное. Никто не попробовал. Оказавшись дома в Мюнхене, Лейбундгут разделил интенсивность блеска галактики в целом на десять. Оснований делить именно на десять не было. Спектр галактики все равно останется тем же, качество данных не меняется.

Он просто изменил интенсивность, вычел этот спектр из спектра сверхновой (который также содержал спектр галактики) – и получил спектр сверхновой. Таким образом и Лейбундгут, и Филипс поняли, что имеют дело с настоящим типом Ia.