Supernowe typu Ia pomagają poznać historię Wszechświata
Nowe badanie, które pozwoliło lepiej poznać supernowe typu Ia, może zmienić sposób, w jaki kosmolodzy mierzą historię ekspansji Wszechświata.
.Astronomowie w ramach badania Zwicky Transient Facility (ZTF), którego celem było lepiej poznać supernowe typu Ia, wykorzystali nową kamerę na Teleskopie Samuela Oschina w Obserwatorium Palomar w Kalifornii. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics.
Supernowe typu Ia to eksplozje białych karłów pod koniec ich życia. Kosmolodzy wykorzystują je do badania odległości we Wszechświecie – dalsze obiekty w czasie obserwacji wydają się ciemniejsze.
„Badanie stanowi przełomowy zestaw danych dla kosmologii supernowych. Otwiera drzwi do nowych odkryć dotyczących zarówno ekspansji Wszechświata, jak i fundamentalnej fizyki supernowych” – podkreśla Mathew Smith z Lancaster University.
Po raz pierwszy astronom udało się stworzyć tak obszerny zbiór danych dotyczący tych wydarzeń. Supernowe typu Ia są rzadkie, występują mniej więcej raz na tysiąc lat w typowej galaktyce, ale nowe badanie pozwoliło naukowcom wykryć prawie cztery każdej noc, w czasie trwania obserwacji. W ciągu zaledwie dwóch i pół roku podwojono liczbę znanych supernowych typu Ia do prawie trzech tysięcy.
„Przez ostatnie pięć lat grupa ekspertów zbierała, kompilowała, gromadziła i analizowała dane, aby lepiej poznać supernowe typu Ia. Teraz udostępniamy je całej społeczności naukowej. Ten zbiór jest tak wyjątkowy pod względem wielkości i jednorodności, że spodziewamy się, że znacząco wpłynie na dziedzinę kosmologii supernowych i doprowadzi do wielu dodatkowych nowych odkryć” – mówi Mickael Rigault z Claude Bernard University.
Nowa kamera, zainstalowana na 48-calowym teleskopie Schmidta w Obserwatorium Palomar, codziennie skanowała całe północne niebo w trzech pasmach optycznych, osiągając głębokość 20,5 magnitudo – co pozwoliło jej obserwować obiekty milion razy słabsze niż najciemniejsze gwiazdy widoczne gołym okiem. Czułość ta pozwala wykrywać prawie wszystkie supernowe w promieniu 1,5 miliarda lat świetlnych od Ziemi.
„Dzięki wyjątkowej zdolności kamery do szybkiego i dogłębnego skanowania nieba, byliśmy w stanie uchwycić wiele supernowych w ciągu kilku dni – a nawet godzin – od wybuchu, co pozwoliło nam lepiej zrozumieć ich końcowe chwile” – twierdzi Kate Maguire z Trinity College.
Przyspieszenie ekspansji Wszechświata, zostało odkryte pod koniec lat 90. ubiegłego wieku przy użyciu około stu takich supernowych. Od tego czasu astronomowie badają przyczynę tego wzrostu prędkości spowodowanego przez ciemną energię, która odgrywa rolę siły przeciwstawiającej się grawitacji w kosmosie.
„Ostatecznym celem jest próba poznania odpowiedzi na jedno z największych pytań naszych czasów w fundamentalnej fizyce i kosmologii, a mianowicie, z czego składa się większość Wszechświata? Do tego potrzebujemy lepiej poznać supernowe typu Ia” – Ariel Goobar z
.Jak podkreślają naukowcy, jednym z kluczowych odkryć tego badania jest to, że supernowe typu Ia mogą się różnić w zależności od środowiska, w którym znajdował się obiekt, który je poprzedzał, bardziej niż oczekiwano wcześniej. Może to wpłynąć na sposób, w jaki naukowcy mierzą historię ekspansji Wszechświata.
Oprac. EG
