Hanya dalam tiga minggu sejak penemuannya pada 21 Januari 2014, banyak yang telah dipelajari mengenai supernova SN 2014J baru di Messier 82, galaksi "Cigar". Sebagai tambahan kepada pengesahan awal berdasarkan spektrumnya bahawa ia memang jenis supernova Ia, kini difahami sebagai letupan jenis Ia yang terdekat dengan galaksi Bima Sakti kita sejak tahun 1986.
Kedekatannya yang unik sahaja menjadikan SN 2014J sebagai supernova terpenting yang pernah diperhatikan. Ini akan mempengaruhi pemahaman kita mengenai jenis supernova kelas Ia dan alam semesta secara keseluruhan, kerana ukuran, usia, dan nasib akhir Alam Semesta kita dihubungkan erat dengan pemerhatian supernova jenis Ia, dan kerana ketepatan yang mereka dapat digunakan untuk menganggarkan jarak skala Universal sangat bergantung pada contoh terdekat. SN 2014J kemungkinan besar akan kekal sebagai titik jangkar terdekat dalam skala jarak berdasarkan supernova jenis Ia selama beberapa dekad akan datang.
"Menjadi supernova terdekat seperti ini, SN 2014J akan membantu kita untuk menskalakan pengembangan Alam Semesta dengan lebih baik," kata Adam Riess, ketua bersama projek Supernova H0 for Equation of State (SHOES), dan pemenang bersama Hadiah Nobel Fizik 2011.
Pengamatan supernova jenis Ia membawa kepada penemuan bahawa Alam Semesta kita kebanyakannya dibuat dari tenaga gelap, dan kadar pengembangannya nampaknya semakin cepat. Penemuan itu memperoleh Hadiah Nobel Fizik 2011 untuk Riess, Saul Perlmutter, dan Brian Schmidt.
Mengukur dengan lebih tepat lagi kadar pengembangan tepat Alam Semesta kita adalah Holy Grail dari kosmologi sejak penemuan pengembangan Hubble pada tahun 1929. Jenis Ia sangat sesuai untuk mengesan jarak skala kosmologi, kerana letupan bintang ini hanya berlaku apabila bintang kerdil putih melebihi jisim kritikal tertentu, bersamaan dengan 1.4 jisim suria.
Akibatnya, kebanyakan supernova jenis Ia meletup dengan magnitud intrinsik atau mutlak yang hampir sama. Oleh itu, mereka memberikan jenis "lilin standard" yang unik, di mana mana-mana supernova jenis Ia yang dilihat seratus kali lebih lemah daripada yang lain dapat difahami sebagai tepat sepuluh kali lebih jauh daripada yang lain. Dalam praktiknya, perbezaan halus antara supernova jenis Ia yang sebenarnya, berjumlah sekitar sepuluh peratus rata-rata dalam kesan bersihnya terhadap anggaran jarak, dijelaskan. Oleh itu, secara teknikal, supernova jenis Ia menyediakan "lilin yang boleh diseragamkan."
Supernova jenis normal Ia difahami dengan baik. Hanya dalam beberapa hari selepas penemuannya, Robert Quimby dari Institut Kavli untuk Fizik dan Matematik di Universiti Tokyo dapat meramalkan puncak magnitud puncak m_V = 10.5 dan waktu kecerahan puncak 2 Februari untuk SN 2014J, lebih dari seminggu sebelum kejadian. Seperti yang ditunjukkan oleh pemerhatian sekarang, seperti yang diringkaskan dalam kurva cahaya yang tersedia berkat Persatuan Pengamat Bintang Berubah Amerika, ramalan Quimby berdasarkan lengkung cahaya supernova jenis serupa lainnya, tepat (lihat Gambar 1, di bawah).
Walaupun SN 2014J adalah supernova jenis normal Ia, lekukan cahaya menunjukkan ia sangat kemerahan, seperti redup dan dikaburkan oleh sejumlah besar debu yang ada dan campur tangan di galaksi inangnya. Jumlah kemerahan ditunjukkan oleh perbezaan antara magnitud biru dan visual. Dikenal sebagai kepupusan, diukur sebagai E = (B-V), untuk SN 2014J kepupusan berjumlah ~ 1.3 mag. Itu dibandingkan dengan supernova jenis Ia terbaru yang terdekat, SN 2011fe di galaksi Messier 101, pada 23 juta tahun cahaya (7.0 Megaparsecs). Lengkung cahaya menunjukkan bahawa SN 2011fe dimerah sangat sedikit jika dibandingkan - spektrum dan warnanya normal.
Tarikh cahaya pertama ledakan SN 2014J kini telah ditetapkan pada 14.72 Januari UT, sekitar satu minggu sebelum penemuan pada 21 Januari. Perkara itu dilaporkan dalam salah satu daripada sekurang-kurangnya dua makalah yang telah diterbitkan dalam talian mengenai SN 2014J, yang oleh WeiKang Zheng et. al., dan yang telah diserahkan kepada Astrophysical Journal Letters (lihat e-cetak di sini). SN 2014J adalah satu dari hanya empat jenis supernova Ia dengan pemerhatian seawal satu hari setelah cahaya pertama, yang lain termasuk SN 2011fe disebutkan, dan SN 2009ig di galaksi NGC 1015 pada 130 juta tahun cahaya (41 Megaparsecs), dan SN 2013dy di galaksi NGC 7250 pada 46 juta tahun cahaya (14 Megaparsecs).
Dua saingan untuk supernova jenis Ia terbaru, SN 1972E di galaksi NGC 5253 dan SN 1986G di NGC 5128, galaksi Centaurus A, disebut awal. Walau bagaimanapun, kedua-duanya tidak berkaitan langsung dengan titik sifar skala jarak semasa kerana kedua-duanya tidak mempunyai pemerhatian moden, lengkap, multi-band dan multi-zaman termasuk pemerhatian pra-maksimum, yang penting untuk menentukan supernova jenis nol titik, dan data yang kini dikumpulkan untuk SN 2014J. Sebagai contoh, SN 2002fk di galaksi NGC 1309 pada 100 juta tahun cahaya (31 Megaparsecs) adalah salah satu dari hanya lapan supernova jenis Ia yang digunakan sebagai kalibrator titik sifar, kerana data lengkung cahaya, multi-zaman, multi-band yang lengkap, seperti digunakan misalnya oleh Riess et al. (lihat: 2011ApJ… 730..119R).
Dari segi jenis supernova Ia yang baru-baru ini relatif terdekat, jarak ke galaksi yang terlibat dapat dianggarkan berdasarkan pada analisa pada dasarnya semua anggaran jarak bebas-pergeseran yang telah diterbitkan untuk galaksi sejak tahun 1980, yang bermaksud di era moden menggunakan CCD dan termasuk pemerhatian berdasarkan Teleskop Angkasa Hubble NASA. Anggaran jarak galaksi tersebut dijabarkan dalam Pangkalan Data Extragalactic NASA / IPAC dari galaksi Jarak (NED-D).
Galaxy Messier 82, tuan rumah SN 2014J, terletak pada 12.0 juta tahun cahaya (3.6 Megaparsecs), berdasarkan min tiga jenis penunjuk jarak menggunakan 8 anggaran yang berbeza. Sisihan piawai antara petunjuk tersebut ialah ~ 10%.
Galaxy NGC 5128, tuan rumah SN 1986G, juga terletak pada 12.0 juta tahun cahaya, berdasarkan 11 petunjuk berbeza yang menggunakan 46 anggaran jarak yang berbeza, dan juga dengan sisihan piawai antara penunjuk ~ 10%. Oleh itu, untuk ketepatan indikator, kedua supernova berlaku pada jarak yang sama, mengesahkan SN 2014J adalah yang terdekat sejak SN 1986G. Galaxy NGC 5253, tuan rumah SN 1972E, sebenarnya galaksi terdekat, pada 11.0 juta tahun cahaya (3.4 Megaparsecs) yang diketahui telah menjadi tuan rumah supernova jenis Ia di era moden, berdasarkan 6 petunjuk dengan 48 anggaran.
Mengira pengaburannya kerana debu di Messier 82 hanyalah salah satu bahagian daripada beberapa yang terlibat dalam penggunaan data dari SN 2014J untuk menganggarkan jaraknya. Pemerhatian masa depan mengenai magnitudnya yang menurun akan menunjukkan keluk cahaya yang lengkap. Itu akan membolehkan anggaran dibuat mengenai masa penurunan dan faktor regangan kurva cahaya. Setelah ini selesai, paling lama dalam beberapa hingga beberapa minggu akan datang, SN 2014J akan memulakan penggunaannya sebagai titik utama supernova jenis Ia yang terdekat.
Lebih penting lagi daripada batu Rosetta, SN 2014J akan memberi kesan peninggalan yang berkekalan pada aplikasi masa depan pemerhatian supernova jenis Ia dalam kosmologi. Ini sangat penting untuk meningkatkan penggunaan supernova jenis Ia sebagai petunjuk jarak kosmologi. Itu penting untuk projek yang sedang berjalan, termasuk projek SHOES, Carnegie Hubble Program, dan lain-lain, yang semuanya bertujuan untuk mengukur kadar pengembangan Alam Semesta atau pemalar Hubble hingga ketepatan yang lebih baik daripada satu peratus dalam dekad berikutnya. Tahap ketepatan itu diperlukan untuk memahami bukan sahaja ukuran dan usia Alam Semesta kita yang tepat, tetapi juga Persamaan Negara yang tepat yang mengatur keseluruhan tenaga Alam Semesta kita, termasuk tenaga gelapnya.
