Kép jóváírása: Hubble
A csillagászok 11 új szupernóva fényéből tanulmányozták annak bizonyítását, hogy valami „sötét energia” felgyorsítja az Univerzumot. A relatív fényerő mérésével kiszámíthatják, hogy milyen távolságra vannak az Ia típusú szupernovák. Ezeket a legfrissebb adatokat egy csillagászok egy nemzetközi csapata gyűjtötte földi távcsövek segítségével, hogy kövesse a Hubble Űrtávcső követési céljait. Új műholdat terveznek, a SuperNova / Acceleration Probe néven, amely képes ezer szupernóva felfedezésére és pontosan követni a robbanásukat.
A Supernova kozmológiai projekt (SCP) legfrissebb megállapításai szerint, amelyeket a közelmúltban közöltek a http://www.arxiv.org/abs, a Hubble űrteleszkóppal megvizsgált 11 távoli Ia típusú szupernóva egyedülálló készlet új fényt hoz a sötét energiára. / astro-ph / 0309368, és hamarosan megjelenik az Astrophysical Journal-ban.
A 11 távoli szupernóva fénygörbéi és spektrumai „feltűnően szép adatkészletet alkotnak, a legnagyobb ilyen halmazt kizárólag az űrből gyűjtik” - mondja Saul Perlmutter, a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratórium asztrofizikusa és az SCP vezetője. Az SCP az Egyesült Államok, Svédország, Franciaország, az Egyesült Királyság, Chile, Japán és Spanyolország kutatóinak nemzetközi együttműködése.
Az Ia típusú szupernóvák a csillagászat legjobb „standard gyertyái” közé tartoznak, oly hasonlóak, hogy fényességük megbízható mérési távolságot biztosít, és olyan fényesek, hogy milliárd fényévnyire vannak láthatóak.
Az új tanulmány megerősíti a Supernova kozmológiai projekt 1998 elején bejelentett figyelemre méltó felfedezését, miszerint a világegyetem tágulása felgyorsul egy titkos energia miatt, amely az egész űrben áthat. Ez a megállapítás több mint három tucat Ia típusú szupernóvából származott, amelyek közül egyet kivéve a földről megfigyelték. A versenytárs csoport, a High-Z Supernova Search Team függetlenül jelentette meg feltűnően konzisztens eredményeket, további 14 szupernóva alapján, amelyeket szintén túlnyomórészt a talajból figyeltek meg.
Mivel a Hubble űrteleszkópot (HST) nem érinti a légkör, a szupernóvák képei sokkal élesebbek és erősebbek, és sokkal jobb fényerő-mérést biztosítanak, mint ahogy a talajból lehetséges. Robert A. Knop, a fizikai és csillagászat asszisztens professzora a nashville-i Nashville-i Egyetemen vezette a Supernova Kozmológiai Projekt adatainak elemzését a HST-vel tanulmányozott 11 szupernóváról, és együttmûködte az Astrophysical Journal jelentését az SCP 47 másik tagjával.
"A HST-adatok szintén erőteljes tesztet nyújtanak a gazda-galaxis kihalása szempontjából" - mondja Knop, hivatkozva aggodalmára, hogy a szupernóvák valódi fényerősségének méréseit távoli galaxisokban por távolíthatja el, amelyek elnyelhetik és szétszórhatják fényüket. A por ugyanakkor a szupernóvát is vörösesé teszi, mindaddig, amíg a nap a naplementekor vörösesnek tűnik a légkörben lévő por miatt. Mivel az űrből származó adatok nem mutatnak rendellenes vörösödést a távolsággal kapcsolatban, Knop szerint a szupernóvák „repülő színekkel tesztelik”.
„Az ilyen bizonytalanságok korlátozása elengedhetetlen a szupernóvák használatához? vagy bármilyen más csillagászati megfigyelés? az univerzum természetének feltárására ”- mondja Ariel Goobar, az SCP tagja és a svéd stockholmi egyetem részecske-asztrofizika professzora. A kipusztulási teszt, mondja Goobar, „kiküszöböli az aggodalmakat, hogy a szokásos gazda-galaxis porta torzítás forrása lehet ezeknek a kozmológiai eredményeknek a nagy vöröseltolódás esetén”. (Lásd: Mi a gazdagép-galaxis kioltása?)
A titokzatos „visszataszító gravitáció” kifejezése, amely az univerzumot egyre gyorsabban terjeszti, a sötét energia. Az új adatok sokkal szigorúbbak lehetnek az anyag és a sötét energia relatív sűrűségének becslésére az univerzumban: Egyértelmű feltételezések szerint az univerzum összetételének 25% -a mindenféle anyag, 75% -a sötét energia. Ezenkívül az új adatok pontosabban meghatározzák a sötét energia „rugósságát”, azt a nyomást, amelyet az univerzum sűrűség egységére eső expanziójára gyakorolnak.
A sötét energia természetének magyarázatára tett számos kísérlet közül néhányat megengednek ezek az új mérések? ideértve az eredetileg Albert Einstein által javasolt kozmológiai állandót? de mások kizártak, beleértve az elméletek néhány legegyszerűbb modelljét, az úgynevezett kvinteszencet. (Lásd: Mi a sötét energia?)
A nagy vöröseltolódású szupernóvák a legjobb eszköz a sötét energia tulajdonságainak mérésére? és végül meghatározza, mi a sötét energia. Ahogyan a HST-vel végzett szupernóva-vizsgálatok bizonyítják, a nagy vöröseltolódású szupernóvák tanulmányozásának legjobb helye az űrben lévő távcső, amelyet a légkör nem érint.
Ennek ellenére „Annak érdekében, hogy a távcsövet a lehető legjobban ki lehessen használni az űrben, a lehető legjobban ki kell használni a földön található legszebb távcsövet” - mondta Chris Lidman, az SCP tagja, az Európai Déli Megfigyelő Intézet.
A jelen tanulmányban a szupernóvák számára az SCP csapata olyan stratégiát dolgozott ki, amelynek segítségével a Hubble Űrtávcső gyorsan reagálhat a talajból származó felfedezésekre, annak ellenére, hogy a HST idő előtti ütemezésére szükség volt. Az SCP és az Űrtávcső tudományos intézete együttmûködve végrehajtotta a stratégia hatékonyságát.
A jelenlegi tanulmány, amely a 11 szupernóva HST megfigyelésein alapul, utat mutat a szupernóva kutatás következő generációjára: a jövőben a SuperNova / Acceleration Probe vagy SNAP műhold felfedezi az Ia típusú szupernóvák ezreit, és megméri spektrumaikat és a fénygörbék a legkorábbi pillanatoktól kezdve, a maximális fényerőn át, amíg fényük el nem hal.
Az SCP Perlmutter jelenleg a Berkeley Lab székhelyén működő együttműködők nemzetközi csoportját vezeti, akik az USA Energiaügyi Minisztériumának Tudományos Iroda támogatásával fejlesztik az SNAP-t. Lehet, hogy a sötét energia helyes elméletének legjobb jelöltjét hamarosan meghatározzák az SNAP működésének megkezdése után. Ennek eredményeként megnyílik az új fizika világa.
Robert A. Knop és 47 másik személy (Supernova kozmológiai projekt) új, az omega-m, az omega-lambda és a w független tizenegy, nagy vöröseltolódású szupernóva-készletéből fakadó új korlátozásai jelennek meg az asztrofizikai Journal és jelenleg elérhető a http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368 címen.
A Berkeley Lab egy az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának laboratóriuma, amely Kaliforniában, Berkeley-ben található. Besorolás nélküli tudományos kutatást végez, és a Kaliforniai Egyetem irányítja.
Eredeti forrás: Berkeley sajtóközlemény
