Kreditna slika: Hubble
Astronomi su proučavali svjetlost 11 novih supernova kako bi potvrdili dokaze da neka vrsta "tamne energije" ubrzava Svemir. Mjereći njihovu relativnu svjetlinu, mogu izračunati koliko su udaljene supernove tipa Ia. Posljednje podatke prikupio je međunarodni tim astronoma koji su pomoću zemaljskih teleskopa osigurali praćenje ciljeva Hubble svemirskog teleskopa. Planiran je novi satelit, nazvan SuperNova / Acceleration Probe, koji će moći otkriti tisuće supernova i precizno pratiti njihove eksplozije.
Jedinstveni skup 11 udaljenih supernova tipa Ia proučavan s Hubble svemirskim teleskopom baca novo svjetlo na tamnu energiju, prema najnovijim nalazima Kozmološkog projekta Supernova (SCP), nedavno objavljenog na http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 i uskoro će se pojaviti u Astrophysical Journal.
Svjetlosne krivulje i spektri iz 11 udaljenih supernova predstavljaju „nevjerojatno lijep skup podataka, najveći takav skup prikupljen isključivo iz svemira“, kaže Saul Perlmutter, astrofizičar iz Nacionalne laboratorije Lawrence Berkeley i vođa SCP-a. SCP je međunarodna suradnja istraživača iz Sjedinjenih Država, Švedske, Francuske, Ujedinjenog Kraljevstva, Čilea, Japana i Španjolske.
Supernove tipa Ia spadaju među najbolje „standardne svijeće“ astronomije tako slične da njihova svjetlina pruža pouzdan mjernik njihove udaljenosti, a tako svijetle da su vidljive u milijardama svjetlosnih godina.
Nova studija pojačava nevjerojatno otkriće, koje je najavio Projekt kozmologije Supernova početkom 1998., da se širenje svemira ubrzava zbog tajanstvene energije koja prožima sav prostor. Taj se nalaz temeljio na podacima iz preko tri desetaka supernova tipa Ia, a sve osim jednog promatrano s tla. Konkurentska grupa, High-Z Supernova pretraživački tim, neovisno je objavio nevjerojatno dosljedne rezultate, temeljene na dodatnih 14 supernova, također promatranih s terena.
Budući da svemirski teleskop Hubble (HST) ne utječe na atmosferu, njegove slike supernova su mnogo oštrije i jače te pružaju puno bolja mjerenja svjetline nego što je moguće sa zemlje. Robert A. Knop, docent fizike i astronomije na Sveučilištu Vanderbilt u Nashvilleu, Tenn., Vodio je analizu podataka Supernova Cosmology Project o 11 supernova proučenih s HST-om i zajedno sa 47 ostalih članova SCP-a napisao izvještaj Astrofizičkog časopisa.
"Podaci HST-a pružaju i snažan test izumiranja domaćina-galaksija", kaže Knop, pozivajući se na zabrinutost da bi mjerenja stvarne svjetline supernova mogla biti bačena prašinom u daleke galaksije, koje bi mogle apsorbirati i raspršiti njihovu svjetlost. No prašina bi također postala supernova svjetlija crvenijom, koliko naše sunce izgleda crveno na zalasku sunca zbog prašine u atmosferi. Budući da podaci iz svemira ne pokazuju nepravilno crvenilo s udaljenosti, kaže Knop, supernove "prolaze test letećim bojama."
"Ograničavanje takvih nesigurnosti ključno je za korištenje supernova? ili bilo koja druga astronomska promatranja? istražiti prirodu svemira ", kaže Ariel Goobar, član SCP-a i profesor astrofizike čestica na Sveučilištu Stockholm u Švedskoj. Goobar test, kaže Goobar, "uklanja svaku zabrinutost da bi obična prašina domaćin-galaksija mogla biti izvor pristranosti ovih kozmoloških rezultata pri visokim crvenim pomacima." (Pogledajte što je izumiranje domaćina-galaksija?)
Izraz za misterioznu "odbojnu gravitaciju" koji tjera svemir da se širi sve brže je tamna energija. Novi podaci mogu dati mnogo strože procjene relativne gustoće materije i tamne energije u svemiru: pod izravnim pretpostavkama, 25 posto sastava svemira čini materija svih vrsta, a 75 posto tamne energije. Štoviše, novi podaci pružaju preciznije mjerenje „proljetnosti“ tamne energije, pritiska koji ona primjenjuje na širenje svemira po jedinici gustoće.
Među brojnim pokušajima objašnjenja prirode tamne energije, neka su dopuštena ovim novim mjerenjima? uključujući kozmološku konstantu koju je izvorno predložio Albert Einstein? ali su isključeni drugi, uključujući neke od najjednostavnijih modela teorija poznatih kao kvintesencija. (Pogledajte Što je tamna energija?)
Supernove s visokim crvenim pomakom najbolji su pojedinačni alat za mjerenje svojstava tamne energije? i na kraju odrediti što je tamna energija. Kao što pokazuju studije supernove s HST-om, najbolje mjesto za proučavanje super-kratkih promjena supernove je teleskopom u svemiru, pod utjecajem atmosfere.
Ipak, „kako biste najbolje iskoristili teleskop u svemiru, ključno je najbolje iskoristiti najfinije teleskope na terenu“, kaže član SCP-a Chris Lidman iz Europskog opservatorija za jug.
Za supernove u ovoj studiji, SCP tim izumio je strategiju kojom je Hubble svemirski teleskop mogao brzo odgovoriti na otkrića sa terena, usprkos potrebi da se HST vrijeme planira dugo unaprijed. Radeći zajedno, SCP i Znanstveni institut za svemirski teleskop implementirali su strategiju vrhunskog učinka.
Trenutna studija, zasnovana na HST opažanjima 11 supernova, ukazuje na put do sljedeće generacije istraživanja supernove: u budućnosti će SuperNova / ubrzavajuća sonda ili SNAP satelit otkriti tisuće supernova i tipa Ia i izmjeriti njihove spektre i njihove svjetlosne krivulje od najranijih trenutaka, preko maksimalne svjetline, dok njihova svjetlost ne ugasi.
SCP-ov Perlmutter sada vodi međunarodnu skupinu suradnika sa sjedištem u Berkeley laboratoriju koji razvijaju SNAP uz podršku Ureda znanosti SAD-a. Može biti da će najbolji kandidat za ispravnu teoriju tamne energije biti identificiran ubrzo nakon što SNAP počne s radom. Kao rezultat toga otvorit će se svijet nove fizike.
"Nova ograničenja omega-m, omega-lambda i w od neovisnog skupa od jedanaest visoko-crvenih pomaknih supernova opaženih s HST-om", Robert A. Knop i 47 drugih (Supermonov kozmološki projekat), pojavit će se u astrofizičkom Časopis i trenutno je dostupan online na http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab američki je nacionalni laboratorij koji se nalazi u Berkeleyu u Kaliforniji. Provodi nerazvrstana znanstvena istraživanja, a upravlja Sveučilište u Kaliforniji.
Izvorni izvor: Berkeley News Release
