Obrazový kredit: Hubble
Astronomové studovali světlo od 11 nových supernov, aby pomohli ověřit důkaz, že nějaká „temná energie“ urychluje vesmír od sebe. Měřením jejich relativního jasu mohou vypočítat, jak daleko jsou supernovy typu Ia. Tato nejnovější data byla shromážděna mezinárodním týmem astronomů pomocí pozemních dalekohledů k zajištění následných cílů pro Hubbleův vesmírný dalekohled. Plánuje se nový satelit zvaný SuperNova / Akcelerační sonda, který bude schopen objevit tisíce supernov a přesně sledovat jejich výbuchy.
Unikátní sada 11 vzdálených supernov typu Ia studovaných pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu vrhá nové světlo na temnou energii, podle nejnovějších zjištění projektu Supernova Cosmology Project (SCP), nedávno zveřejněného na adrese http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 a brzy se objeví v Astrophysical Journal.
Světelné křivky a spektra z 11 vzdálených supernov představují „pozoruhodně krásný soubor dat, největší takový soubor shromážděný výhradně z vesmíru,“ říká Saul Perlmutter, astrofyzik v Lawrence Berkeley National Laboratory a vedoucí SCP. SCP je mezinárodní spolupráce vědců ze Spojených států, Švédska, Francie, Velké Británie, Chile, Japonska a Španělska.
Supernovy typu Ia patří mezi nejlepší „standardní svíčky“ astronomie, které jsou tak podobné, že jejich jas poskytuje spolehlivý údaj o jejich vzdálenosti, a tak jasné, že jsou viditelné miliardy světelných let daleko.
Nová studie posiluje pozoruhodný objev, který oznámil kosmologický projekt Supernova začátkem roku 1998, že expanze vesmíru se zrychluje díky tajemné energii, která prostupuje celým vesmírem. Toto zjištění bylo založeno na údajích od více než tří desítek supernov typu I, všechny kromě jednoho byly pozorovány ze země. Soutěžící skupina, vyhledávací tým High-Z Supernova, nezávisle oznámila nápadně konzistentní výsledky založené na dalších 14 supernovách, které byly pozorovány převážně ze země.
Protože Hubbleův vesmírný dalekohled (HST) není atmosférou ovlivněn, jeho obrazy supernov jsou mnohem ostřejší a silnější a poskytují mnohem lepší měření jasu, než je možné ze země. Robert A. Knop, odborný asistent fyziky a astronomie na Vanderbiltově univerzitě v Nashvillu, Tenn., Vedl datovou analýzu 11 supernov studovaných s HST v projektu Supernova Cosmology Project spolu s 47 dalšími členy SCP spoluautorem zprávy Astrophysical Journal.
"Data HST také poskytují silný test vyhynutí hostitelské galaxie," říká Knop s odkazem na obavy, že měření skutečného jasu supernov může být odhazováno prachem ve vzdálených galaxiích, což by mohlo absorbovat a rozptylovat jejich světlo. Ale prach by také zesvětlil světlo supernovy, stejně jako naše slunce vypadá při západu slunce červeněji kvůli prachu v atmosféře. Protože data z vesmíru nevykazují žádné neobvyklé zčervenání s dálkou, říká Knop, supernovy „projdou testem s létáním barev“.
"Omezení těchto nejistot je rozhodující pro použití supernov?" nebo nějaká jiná astronomická pozorování? prozkoumat povahu vesmíru, “říká Ariel Goobar, člen SCP a profesor částicové astrofyziky na Stockholmské univerzitě ve Švédsku. Test extinkce, říká Goobar, „eliminuje jakékoli obavy, že obyčejný prach hostitelské galaxie by mohl být zdrojem zaujatosti pro tyto kosmologické výsledky při vysokém červeném posunu.“ (Viz Co je zánik host-galaxie?)
Termín tajemné „odpudivé gravitace“, který pohání vesmír rychleji, je temná energie. Nová data jsou schopna poskytnout mnohem přísnější odhady relativní hustoty hmoty a temné energie ve vesmíru: za přímých předpokladů je 25 procent složení vesmíru věcí všech typů a 75 procent je temná energie. Nová data navíc poskytují přesnější měřítko „pružnosti“ temné energie, tlaku, který působí na expanzi vesmíru na jednotku hustoty.
Mezi četnými pokusy vysvětlit povahu temné energie jsou některá tato nová měření povolena? včetně kosmologické konstanty původně navržené Albertem Einsteinem? ale jiní jsou vyloučeni, včetně některých nejjednodušších modelů teorií známých jako kvintesence. (Viz Co je temná energie?)
Supernovy s vysokým červeným posunem jsou nejlepším jediným nástrojem pro měření vlastností temné energie? a nakonec určit, co je temná energie. Jak ukazují supernovy studie s HST, nejlepším místem pro studium supernov s vysokým redshiftem je dalekohled v prostoru, který není ovlivněn atmosférou.
„Abychom však co nejlépe využili dalekohled ve vesmíru, je nezbytné co nejlépe využít ty nejlepší dalekohledy na zemi,“ říká člen SCP Chris Lidman z Evropské jižní observatoře.
Pokud jde o supernovy v této studii, tým SCP vymyslel strategii, podle níž by Hubbleův vesmírný dalekohled mohl rychle reagovat na objevy provedené ze země, a to navzdory nutnosti naplánovat čas HST dlouho předem. Společně SCP a Space Telescope Science Institute implementovaly strategii pro dosažení vynikajících efektů.
Tato studie, založená na pozorováních HST 11 supernov, ukazuje cestu k další generaci supernovových výzkumů: v budoucnu SuperNova / Akcelerační sonda nebo SNAP satelit objeví tisíce supernov typu Ia a změří jejich spektra a jejich světelné křivky od nejranějších okamžiků, přes maximální jas, dokud jejich světlo nezmizí.
Perlmutter SCP nyní vede mezinárodní skupinu spolupracovníků se sídlem v Berkeley Lab, kteří vyvíjejí SNAP s podporou Úřadu vědy USA Ministerstva energetiky. Může se stát, že nejlepší kandidát na správnou teorii temné energie bude identifikován brzy poté, co začne SNAP fungovat. Výsledkem bude otevření světa nové fyziky.
"Nová omezení týkající se omega-m, omega-lambda a w z nezávislé sady jedenácti supernov s vysokým redshiftem pozorovaných u HST," Robert A. Knop a 47 dalších (projekt Supernova Kosmologie) se objeví v astrofyzikální Časopis a je aktuálně k dispozici online na adrese http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab je národní laboratoř amerického ministerstva energetiky se sídlem v Berkeley v Kalifornii. Provádí neklasifikovaný vědecký výzkum a je řízen Kalifornskou univerzitou.
Původní zdroj: Berkeley News Release
