Attēla kredīts: Habls
Astronomi ir izpētījuši 11 jauno supernovu gaismu, lai palīdzētu apstiprināt pierādījumus tam, ka kaut kāda veida “tumšā enerģija” paātrina Visumu. Izmērot to relatīvo spilgtumu, viņi var aprēķināt, cik tālu ir Ia tipa supernovas. Šos jaunākos datus apkopoja starptautiska astronomu komanda, izmantojot zemes teleskopus, lai nodrošinātu Habla kosmiskā teleskopa papildu mērķus. Tiek plānots jauns satelīts ar nosaukumu SuperNova / Acceleration Probe, kurš spēs atklāt tūkstošiem supernovu un precīzi izsekot to sprādzieniem.
Unikāls 11 tālu Ia tipa supernovu komplekts, kas pētīts ar Habla kosmisko teleskopu, izstaro jaunu gaismu tumšajā enerģijā, liecina jaunākie Supernova kosmoloģijas projekta (SCP) atklājumi, kas nesen tika ievietoti vietnē http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 un drīz parādīsies Astrophysical Journal.
Gaismas līknes un spektri no 11 attālām supernovām veido “pārsteidzoši skaistu datu kopu, lielāko šādu kopumu, kas savākts tikai no kosmosa”, saka Sauls Perlmutters, Lawrence Berkeley Nacionālās laboratorijas astrofiziķis un SCP vadītājs. SCP ir pētnieku starptautiska sadarbība no ASV, Zviedrijas, Francijas, Apvienotās Karalistes, Čīles, Japānas un Spānijas.
Ia tipa supernovas ir vienas no astronomijas labākajām “standarta svecēm”, kas ir tik līdzīgas, ka to spilgtums nodrošina uzticamu attāluma mērītāju, un tik spilgtas tās ir redzamas miljardiem gaismas gadu attālumā.
Jaunais pētījums pastiprina ievērojamo atklājumu, par kuru 1998. gada sākumā paziņoja Supernovas kosmoloģijas projekts, ka Visuma paplašināšanās paātrinās noslēpumainas enerģijas dēļ, kas caurstrāvo visu kosmosu. Šis atradums tika pamatots ar datiem no vairāk nekā trim desmitiem Ia tipa supernovu, visi, izņemot vienu no tiem, tika novēroti no zemes. Konkurences grupa, High-Z Supernova meklēšanas komanda, patstāvīgi paziņoja pārsteidzoši konsekventus rezultātus, pamatojoties uz papildu 14 supernovām, kuras arī galvenokārt tiek novērotas no zemes.
Tā kā Habla kosmisko teleskopu (HST) atmosfēra neietekmē, tā supernovu attēli ir daudz asāki un spēcīgāki, un tie nodrošina daudz labākus spilgtuma mērījumus, nekā tas ir iespējams no zemes. Roberts A. Knops, Fizikas un astronomijas profesora asistents Vanderbiltas universitātē Nešvilā, Tenesī, vadīja Supernova kosmoloģijas projekta datu analīzi par 11 supernovām, kuras pētīja HST, un līdzautors Astrophysical Journal ziņojumam kopā ar citiem 47 SCP locekļiem.
“HST dati nodrošina arī spēcīgu saimnieka galaktiku izmiršanas pārbaudi,” saka Knops, atsaucoties uz bažām, ka supernovu īstā spilgtuma mērījumus tālu galaktikās varētu izmest putekļi, kas varētu absorbēt un izkliedēt to gaismu. Bet putekļi arī padarīs supernovu sarkanāku, līdzīgi kā mūsu saule saulrietā izskatās sarkanāka, jo atmosfērā ir putekļi. Tā kā dati no kosmosa neliecina par anomāliju sarkani ar attālumu, Knops saka, supernovas "iztur pārbaudi ar lidojošām krāsām".
“Supernovu izmantošanā ir ļoti svarīgi ierobežot šādas neskaidrības? vai kādi citi astronomiski novērojumi? izpētīt Visuma dabu, ”saka Ariels Gobārs, SCP loceklis un daļiņu astrofizikas profesors Stokholmas universitātē Zviedrijā. Ekstinkcijas tests, saka Goobars, “novērš visas bažas, ka parastie saimnieka galaktikas putekļi varētu izraisīt šo kosmoloģisko rezultātu novirzes lielos sarkanās nobīdes apstākļos”. (Skatiet Kas ir resursdatora galaktikas izmiršana?)
Noslēpumainā “atgrūdošā gravitācija”, kas liek Visumam paplašināties arvien straujāk, ir tumšā enerģija. Jaunie dati spēj sniegt daudz precīzākus matērijas un tumšās enerģijas relatīvā blīvuma aprēķinus Visumā: saskaņā ar taisniem pieņēmumiem 25 procenti Visuma sastāva ir visu veidu matērijas, bet 75 procenti ir tumšās enerģijas. Turklāt jaunie dati sniedz precīzāku mērījumu par tumšās enerģijas “atsperīgumu”, spiedienu, ko tas ietekmē Visuma izplešanās uz blīvuma vienību.
Starp daudzajiem mēģinājumiem izskaidrot tumšās enerģijas raksturu dažus no šiem jaunajiem mērījumiem atļauj? ieskaitot kosmoloģisko konstanti, kuru sākotnēji ierosināja Alberts Einšteins? bet citi ir izslēgti, ieskaitot dažus no vienkāršākajiem teoriju modeļiem, kas pazīstami kā kvintesence. (Skatiet Kas ir tumšā enerģija?)
Supernovas ar lielu sarkano nobīdi ir labākais līdzeklis tumšās enerģijas īpašību noteikšanai? un galu galā nosaka, kas ir tumšā enerģija. Kā liecina supernovas pētījumi ar HST, labākā vieta, kur pētīt supernovas supervidus, ir ar teleskopu kosmosā, kuru neietekmē atmosfēra.
Neskatoties uz to, “lai pēc iespējas labāk izmantotu teleskopu kosmosā, ir svarīgi pēc iespējas labāk izmantot labākos teleskopus uz zemes,” saka SCP loceklis Kriss Lidmans no Eiropas Dienvidu observatorijas.
Šajā pētījuma supernovām SCP komanda izgudroja stratēģiju, ar kuras palīdzību Habla kosmiskais teleskops varēja ātri reaģēt uz atklājumiem, kas izdarīti no zemes, neskatoties uz nepieciešamību HST laiku ieplānot jau iepriekš. Strādājot kopā, SCP un Kosmiskā teleskopa zinātnes institūts īstenoja stratēģiju, lai panāktu izcilu efektu.
Pašreizējais pētījums, kura pamatā ir 11 supernovu HST novērojumi, norāda ceļu uz nākamās paaudzes supernovu izpēti: nākotnē SuperNova / Acceleration Probe jeb SNAP satelīts atklās tūkstošiem Ia tipa supernovu un mērīs to spektrus un Gaismas līknes no agrākajiem mirkļiem līdz maksimālam spilgtumam, līdz to gaisma ir mirusi.
SCP Perlmutter tagad vada Berkeley Lab bāzētu starptautisku līdzstrādnieku grupu, kas ar ASV Enerģētikas departamenta Zinātniskā biroja atbalstu izstrādā SNAP. Iespējams, ka drīz pēc SNAP darbības uzsākšanas tiks noskaidrots labākais kandidāts pareizai tumšās enerģijas teorijai. Tā rezultātā atvērsies jaunas fizikas pasaule.
“Astrofizikā parādīsies jauni ierobežojumi attiecībā uz omega-m, omega-lambda un w no neatkarīga vienpadsmit vienpadsmit augstas redshift supernovas, kas novēroti ar HST, kopuma”, autoru Roberts A. Knops un 47 citi (Supernovas kosmoloģijas projekts). Žurnāls un šobrīd ir pieejams tiešsaistē vietnē http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab ir ASV Enerģētikas departamenta nacionālā laboratorija, kas atrodas Bērklijā, Kalifornijā. Tas veic neklasificētus zinātniskos pētījumus, un to pārvalda Kalifornijas universitāte.
Oriģinālais avots: Berkeley News Release
