Et unikt datasæt af type IA -supernovaer, der frigives i dag, kan ændre, hvordan kosmologer måler universets ekspansionshistorie.
Dr. Mathew Smith og Dr. Georgios Dimitriadis fra Lancaster University er begge medlemmer af Zwicky Pasient Facility (ZTF), en bredfelt himmel astronomisk undersøgelse ved hjælp af et nyt kamera knyttet til Samuel Oschin Telescope ved Palomar Observatory i Californien. Arbejdet offentliggøres i tidsskriftet Astronomi og astrofysik.
Type IA -supernovaer er de dramatiske eksplosioner af hvide dværgstjerner i enderne af deres liv. Kosmologer bruger dem til at undersøge afstande over hele universet ved at sammenligne deres fluxer, da yderligere genstande forekommer svagere.
Lancaster-astrofysiker Dr. Smith, co-leder af ZTF SN IA DR2-frigivelsen, sagde: “Denne udgivelse giver et spil-skiftende datasæt til Supernova-kosmologi. Det åbner døren til nye opdagelser om både udvidelsen af universet og den grundlæggende fysik af supernovae. “
Dette er første gang, at astrofysikere har adgang til et så stort og homogent datasæt. Type ia supernovae er sjældne, der forekommer cirka en gang om tusind år i en typisk galakse, men ZTF’S Dybde- og undersøgelsesstrategi gør det muligt for forskere at registrere næsten fire pr. Nat. På kun to og et halvt år har ZTF fordoblet antallet af tilgængelige type IA -supernovaer for kosmologi erhvervet i de sidste 30 år til næsten tre tusinde.
Leder af ZTF Cosmology Science -arbejdsgruppen Dr. Mickael Rigault fra Institut des Deux Infinis de Lyon (CNRS / Claude Bernard University) sagde: “I de sidste fem år har en gruppe af tredive eksperter fra hele verden samlet, samlet, udarbejdet, Samlet og analyseret disse data. Tilføjelse til resultater, vi allerede har offentliggjort. “
ZTF-kameraet, der er installeret på 48-tommer Schmidt-teleskopet på Palomar Observatory, scanner hele den nordlige himmel dagligt i tre optiske bånd og når en dybde på 20,5 størrelsesorden-en million gange svagere end de svage stjerner, der er synlige for det blotte øje. Denne følsomhed giver ZTF mulighed for at registrere næsten alle supernovaer inden for 1,5 milliarder lysår af jorden.
Professor Kate Maguire fra Trinity College Dublin, en medforfatter til undersøgelsen, sagde: “Tak til ZTF’S unik evne til at scanne himlen hurtigt og dybt, har vi fanget flere supernovaer inden for dage – eller endda timer – af eksplosion, hvilket giver nye begrænsninger for, hvordan de afslutter deres liv. “
Accelerationen af udvidelsen af universet, der blev tildelt Nobelprisen i 2011, blev opdaget i slutningen af 90’erne ved hjælp af cirka hundrede af disse supernovaer. Siden da har kosmologer undersøgt årsagen til denne acceleration forårsaget af den mørke energi, der spiller rollen som en anti-gravity-styrke over universet.
Medforfatter professor Ariel Goobar, direktør for Oskar Klein Center i Stockholm, en af de grundlæggende institutioner i ZTF, og også medlem af teamet, der opdagede den accelererede udvidelse af universet i 1998 En af vores tid’S største spørgsmål inden for grundlæggende fysik og kosmologi, nemlig hvad er det meste af universet lavet af? Til det har vi brug for ZTF Supernova -data. “
Et af de vigtigste resultater af disse undersøgelser er, at type IA -supernovae i sig selv varierer som en funktion af deres værtsmiljø, mere end forventet før, og korrektionsmekanismen antog indtil videre skal revideres. Dette kan ændre, hvordan vi måler universets ekspansionshistorie og kan have vigtige konsekvenser for den aktuelle afvigelse observeret i standardmodellen for kosmologi.
Dr. Rigault sagde, “Med dette store og homogene datasæt kan vi udforske type IA -supernovaer med et hidtil uset niveau af præcision og nøjagtighed. Dette er et afgørende skridt i retning af at honere brugen af type IA -supernovaer i kosmologi og vurdere, om de nuværende afvigelser i kosmologi skyldes ny grundlæggende fysik eller ukendte problemer på den måde, vi får afstande på. “