Кредит за изображение: Хъбъл
Астрономите са изследвали светлината от 11 нови свръхнови, за да утвърдят доказателствата, че някаква „тъмна енергия“ ускорява Вселената един от друг. Чрез измерване на относителната им яркост те могат да изчислят колко далечни са суперновите от тип Ia. Последните данни бяха събрани от международен екип от астрономи, използващи наземни телескопи, за да осигурят последващи цели за космическия телескоп Хъбъл. Предвижда се нов сателит, наречен сондата SuperNova / Acceleration, която ще може да открие хиляди свръхнови и да проследи точно техните експлозии.
Уникален набор от 11 далечни свръхнови тип Ia, изследвани с космическия телескоп Хъбъл, хвърля нова светлина върху тъмната енергия, според последните открития на Космологичния проект на Supernova (SCP), публикуван наскоро на http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 и скоро да се появи в Astrophysical Journal.
Светлинните криви и спектрите от 11-те далечни свръхнови съставляват „поразително красив набор от данни, най-големият такъв набор, събран единствено от космоса“, казва Саул Перлмутер, астрофизик от Националната лаборатория на Лорънс Беркли и лидер на SCP. SCP е международно сътрудничество на изследователи от САЩ, Швеция, Франция, Обединеното кралство, Чили, Япония и Испания.
Свръхновите от тип Ia са сред най-добрите „стандартни свещи“ на астрономията, толкова сходни, че тяхната яркост осигурява надеждно измерване на разстоянието им и толкова ярка, че се вижда на милиарди светлинни години.
Новото проучване подсилва забележителното откритие, обявено от космологичния проект Supernova в началото на 1998 г., че разширяването на Вселената се ускорява поради мистериозна енергия, която прониква в цялото пространство. Тази констатация се основава на данни от над три дузини свръхнови тип Ia, всички освен една от тях, наблюдавани от земята. Конкурираща се група, High-Z екипът за търсене на Supernova, обяви независимо поразително последователни резултати, базирани на допълнителни 14 свръхнови, също предимно наблюдавани от земята.
Тъй като космическият телескоп Хъбъл (HST) не се влияе от атмосферата, неговите изображения на свръхнови са много по-остри и по-силни и осигуряват много по-добри измервания на яркостта, отколкото са възможни от земята. Робърт А. Ноп, асистент по физика и астрономия в Университета Вандербилт в Нешвил, Тен., Ръководи анализа на данните на космологичния проект на Supernova за 11-те свръхнови, проучени с HST, и е съавтор на доклада на Astrophysical Journal с 47 други членове на SCP.
„Данните за HST също осигуряват силен тест за изчезване на гостоприемник-галактика“, казва Ноп, като се позовава на опасенията, че измерванията на истинската яркост на свръхновите могат да бъдат изхвърлени от прах в далечни галактики, които могат да абсорбират и разпръснат светлината им. Но прахът също ще направи светлината на свръхновата по-червена, толкова, колкото слънцето ни изглежда по-червено при залез слънце поради прах в атмосферата. Тъй като данните от космоса не показват аномално зачервяване с разстояние, казва Ноп, свръхновите „преминават теста с летящи цветове“.
„Ограничаването на такива несигурности е от решаващо значение за използването на свръхнови? или някакви други астрономически наблюдения? да изследва природата на Вселената “, казва Ариел Губар, член на SCP и професор по астрофизика на частиците в Стокхолмския университет в Швеция. Според Goobar тестът за изчезване "премахва всякаква загриженост, че обикновеният прах домакин-галактика може да бъде източник на пристрастие за тези космологични резултати при високочервени смени." (Вижте какво е изчезване на домакин-галактика?)
Терминът за мистериозната „отблъскваща гравитация“, която кара Вселената да се разширява все по-бързо, е тъмната енергия. Новите данни са в състояние да дадат много по-строги оценки за относителната плътност на материята и тъмната енергия във Вселената: при правилни предположения, 25 процента от състава на Вселената е материя от всички видове, а 75 процента е тъмна енергия. Освен това новите данни осигуряват по-прецизна мярка за "пролетността" на тъмната енергия, налягането, което тя прилага при разширяването на Вселената на единица плътност.
Сред многобройните опити за обяснение на природата на тъмната енергия някои от тях са позволени от тези нови измервания? включително космологичната константа, първоначално предложена от Алберт Айнщайн? но други са изключени, включително някои от най-простите модели на теориите, известни като квинтесенция. (Вижте какво е тъмна енергия?)
Суперновите с високо червено изместване са най-добрият единичен инструмент за измерване на свойствата на тъмната енергия? и в крайна сметка да се определи какво е тъмна енергия. Както показват проучвания за свръхнови с HST, най-доброто място за изучаване на свръхновите с високочервено изместване е с телескоп в космоса, незасегнат от атмосферата.
Въпреки това, „за да използвате най-добре телескопа в космоса, важно е да използвате най-добрите телескопи на земята“, казва членът на SCP Крис Лидман от Европейската южна обсерватория.
За свръхновите в настоящото проучване екипът на SCP измисли стратегия, чрез която космическият телескоп Хъбъл може бързо да реагира на открития, направени от земята, въпреки необходимостта да се планира времето HST дълго предварително. Работейки заедно, SCP и Научният институт за космически телескопи внедриха стратегията за превъзходен ефект.
Настоящото проучване, базирано на HST наблюдения на 11 свръхнови, сочи пътя към следващото поколение изследвания на свръхновите: в бъдеще сондата SuperNova / Acceleration или SNAP спътник ще открие хиляди от свръхнове от тип Ia и ще измери техните спектри и техните светлинни криви от най-ранните моменти, чрез максимална яркост, докато светлината им угасне.
Perlmutter на SCP вече ръководи международна група от сътрудници, базирана в лабораторията на Беркли, които разработват SNAP с подкрепата на Министерството на енергетиката на САЩ. Възможно е най-добрият кандидат за правилна теория за тъмната енергия да бъде определен скоро след като SNAP започне да работи. В резултат ще се отвори свят на нова физика.
„Нови ограничения за омега-м, омега-ламбда и w от независим набор от единадесет високочервени смени, наблюдавани с HST“, от Робърт А. Ноп и 47 други (космологичния проект „Супернова“), ще се появят в „Астрофизика“ Списание и в момента е достъпен онлайн на адрес http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab е национална лаборатория на САЩ по енергетика в Беркли, Калифорния. Той провежда некласифицирани научни изследвания и се управлява от Калифорнийския университет.
Оригинален източник: Berkeley News Release
