Obrazový kredit: Hubble
Astronómovia študovali svetlo od 11 nových supernov, aby pomohli potvrdiť dôkaz, že nejaká „temná energia“ zrýchľuje vesmír od seba. Meraním ich relatívneho jasu môžu vypočítať, ako ďaleko sú supernovy typu Ia. Tieto najnovšie údaje zhromaždil medzinárodný tím astronómov pomocou pozemných ďalekohľadov na zabezpečenie následných cieľov pre Hubbleov vesmírny teleskop. Plánuje sa nový satelit s názvom SuperNova / Akceleračná sonda, ktorý bude schopný objaviť tisíce supernov a presne sledovať ich výbuchy.
Unikátny súbor 11 vzdialených supernov typu Ia študovaných pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu vrhá nové svetlo na temnú energiu. Podľa najnovších zistení projektu Supernova Cosmology Project (SCP), ktoré sa nedávno uverejnilo na adrese http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 a čoskoro sa objaví v Astrofyzikálnom časopise.
Svetelné krivky a spektrá z 11 vzdialených supernov predstavujú „prekvapivo krásny súbor údajov, najväčší taký zozbieraný výlučne z vesmíru,“ hovorí Saul Perlmutter, astrofyzik z Lawrence Berkeley National Laboratory a vedúci SCP. SCP je medzinárodná spolupráca výskumných pracovníkov zo Spojených štátov, Švédska, Francúzska, Spojeného kráľovstva, Čile, Japonska a Španielska.
Supernovy typu Ia patria medzi najlepšie „štandardné sviečky“ astronómie. Sú také podobné, že ich jas poskytuje spoľahlivú mieru ich vzdialenosti a sú tak jasné, že sú viditeľné miliardy svetelných rokov ďaleko.
Nová štúdia posilňuje pozoruhodný objav, ktorý oznámil Kozmologický projekt Supernova začiatkom roku 1998, že rozširovanie vesmíru sa zrýchľuje v dôsledku tajomnej energie, ktorá preniká do celého vesmíru. Toto zistenie bolo založené na údajoch od viac ako troch tuctov supernov typu Ia, pričom všetky okrem jedného boli pozorované zo zeme. Konkurenčná skupina, vyhľadávací tím High-Z Supernova, nezávisle ohlásila nápadne konzistentné výsledky založené na ďalších 14 supernovách, ktoré boli pozorované prevažne zo zeme.
Pretože Hubbleov vesmírny teleskop (HST) nie je ovplyvnený atmosférou, jeho obrazy supernov sú oveľa ostrejšie a silnejšie a poskytujú oveľa lepšie merania jasu, ako je možné zo zeme. Robert A. Knop, odborný asistent fyziky a astronómie na Vanderbiltovej univerzite v Nashville v štáte Tenn., Viedol analýzu údajov 11 supernov študovaných s HST v rámci projektu Supernova Cosmology Project spolu so 47 ďalšími členmi SCP.
„Údaje HST tiež poskytujú silný test vyhynutia hostiteľskej galaxie,“ hovorí Knop a odvoláva sa na obavy, že merania skutočného jasu supernov môžu byť odhadzované prachom vo vzdialených galaxiách, čo by mohlo absorbovať a rozptyľovať ich svetlo. Ale prach by tiež zosvetľoval svetlo supernovy, rovnako ako naše slnko vyzerá červenšie pri západe slnka kvôli prachu v atmosfére. Pretože údaje z vesmíru nevykazujú žiadne neobvyklé začervenanie s odstupom, Knop hovorí, že supernovy „úspešne absolvujú test s lietajúcimi farbami“.
„Obmedzenie týchto neistôt je rozhodujúce pre použitie supernov? alebo iné astronomické pozorovania? preskúmať podstatu vesmíru, “hovorí Ariel Goobar, člen SCP a profesor časticovej astrofyziky na Štokholmskej univerzite vo Švédsku. Test extinkcie, hovorí Goobar, „eliminuje akékoľvek obavy, že obyčajný prach z hostiteľskej galaxie by mohol byť zdrojom zaujatosti pre tieto kozmologické výsledky pri vysokých červených posunoch.“ (Pozrite si Čo je vyhynutie hostiteľskej galaxie?)
Termín záhadnej „odpudivej gravitácie“, ktorá poháňa vesmír rýchlejšie sa rozširovať, je temná energia. Nové údaje dokážu poskytnúť oveľa prísnejšie odhady relatívnej hustoty hmoty a temnej energie vo vesmíre: podľa priamych predpokladov je 25 percent zloženia vesmíru hmotou všetkých typov a 75 percent je temná energia. Nové údaje navyše poskytujú presnejšiu mieru „pružnosti“ temnej energie, tlaku, ktorý sa uplatňuje na expanziu vesmíru na jednotku hustoty.
Spomedzi mnohých pokusov o vysvetlenie povahy temnej energie sú niektoré tieto nové merania povolené? vrátane kozmologickej konštanty, ktorú pôvodne navrhol Albert Einstein? ale iné sú vylúčené, vrátane niektorých najjednoduchších modelov teórií známych ako kvintesencia. (Pozri Čo je temná energia?)
Supernovy s vysokým červeným posunom sú najlepším samostatným nástrojom na meranie vlastností temnej energie? a nakoniec určiť, čo je temná energia. Ako ukazujú štúdie supernovy s HST, najlepším miestom na štúdium supernov s vysokým redshiftom je teleskop v priestore, ktorý nie je ovplyvnený atmosférou.
„Napriek tomu,„ aby sme čo najlepšie využili ďalekohľad vo vesmíre, je nevyhnutné čo najlepšie využiť tie najlepšie teleskopy na zemi “, hovorí člen SCP Chris Lidman z European Southern Observatory.
Pokiaľ ide o supernovy v tejto štúdii, tím SCP vynašiel stratégiu, v rámci ktorej by Hubbleov vesmírny teleskop mohol rýchlo reagovať na objavy vykonané zo zeme, napriek tomu, že je potrebné vopred naplánovať čas HST. Spoločne SCP a Space Telescope Science Institute implementovali stratégiu na dosiahnutie vynikajúceho účinku.
Táto štúdia, založená na pozorovaniach HST 11 supernov, ukazuje cestu k ďalšej generácii supernovových výskumov: SuperNova / akceleračná sonda alebo satelit SNAP v budúcnosti objaví tisíce supernov typu Ia a zmeria ich spektrá a ich svetelné krivky od najskorších okamihov, cez maximálny jas, až kým ich svetlo nezmizne.
Perlmutter SCP teraz vedie medzinárodnú skupinu spolupracovníkov so sídlom v Berkeley Lab, ktorí vyvíjajú SNAP s podporou Úradu amerického ministerstva vedy energie. Môže sa stať, že najlepší kandidát na správnu teóriu temnej energie bude identifikovaný krátko po začatí prevádzky SNAP. Výsledkom bude otvorenie sveta novej fyziky.
„Nové obmedzenia týkajúce sa omega-m, omega-lambda a z nezávislej skupiny jedenástich supernov s vysokým redshiftom pozorovaných pri HST,“ od Roberta A. Knopa a 47 ďalších (projekt Supernova Kozmológia) sa objavia v astrofyzikálnej praxi Časopis a je momentálne k dispozícii online na adrese http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab je národné laboratórium amerického ministerstva energetiky so sídlom v Berkeley v Kalifornii. Vykonáva neklasifikovaný vedecký výskum a riadi ho Kalifornská univerzita.
Pôvodný zdroj: Berkeley News Release
