Ученые собрали большую базу наблюдений за сверхновыми типа Ia. Оказалось, что эти редкие взрывы, которые порождаются белыми карликами в двойных системах, более разнообразны, чем считалось до сих пор. И это очень важно, учитывая, что именно их исследователи используют для оценки скорости расширения Вселенной.
Исследование сверхновых типа Ia
Уникальный набор данных о сверхновых типа Ia, который сегодня публикуется, может изменить то, как космологи измеряют историю расширения Вселенной. Об этом заявляют Мэтью Смит и Георгиос Димитриадис из Ланкастерского университета, которые являются участниками проекта Zwicky Transient Facility (ZTF) — исследования звездного неба, выполненного с помощью новой камеры, присоединенной к телескопу Сэмюэла Ошина в Паломарской обсерватории в Калифорнии. Работа опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.
Сверхновые типа Ia — это драматические взрывы белых карликов в конце их жизни. Космологи используют их для исследования расстояний во Вселенной, сравнивая их потоки, поскольку последующие объекты кажутся более тусклыми.
Астрофизик из Ланкастера, доктор Смит, соруководитель выпуска ZTF SN Ia DR2, сказал: «Этот релиз предоставляет набор данных, меняющий правила игры в космологии сверхновых. Он открывает двери к новым открытиям как о расширении Вселенной, так и о фундаментальной физике сверхновых».
Новый набор данных о сверхновых
Впервые астрофизики получили доступ к такому большому и однородному набору данных. Сверхновые типа Ia редкие, они случаются примерно раз в тысячу лет в типичной галактике, но глубина и стратегия наблюдения ZTF позволяют исследователям обнаруживать почти четыре сверхновые за ночь. Только за два с половиной года ZTF удвоил количество доступных для космологии сверхновых типа Ia, полученных за последние 30 лет, до почти трех тысяч.
Руководитель рабочей группы ZTF по космологии доктор Микаэль Риго из Лионского института двух бесконечностей (CNRS) сказал: «В течение последних пяти лет группа из тридцати экспертов со всего мира собирала, компилировала и анализировала эти данные. Теперь мы открываем их для всего сообщества. Этот образец настолько уникален по размеру и однородности, что мы ожидаем, что он окажет значительное влияние на космологию сверхновых и приведет ко многим новым открытиям в дополнение к уже опубликованным результатам».
Камера ZTF, установленная на 48-дюймовом телескопе Шмидта в Паломарской обсерватории, ежедневно сканирует все северное небо в трех оптических диапазонах, достигая глубины 20,5 звездной величины – в миллион раз более слабой, чем самые тусклые звезды, видимые невооруженным глазом. Такая чувствительность позволяет ZTF обнаруживать почти все сверхновые в пределах 1,5 млрд световых лет от Земли.
Сверхновые и ускоренное расширение Вселенной
Ускорение расширения Вселенной, отмеченное Нобелевской премией в 2011 году, было открыто в конце 90-х годов с помощью примерно сотни этих сверхновых. С тех пор космологи исследуют причину этого ускорения, вызванного темной энергией, которая играет роль антигравитационной силы во Вселенной.
Соавтор исследования, профессор Ариэль Губар, директор Центра Оскара Кляйна в Стокгольме, одного из учреждений-основателей ZTF, а также член команды, которая открыла ускоренное расширение Вселенной в 1998 году, сказал: «В конце концов, цель состоит в том, чтобы ответить на один из самых больших вопросов нашего времени в фундаментальной физике и космологии, а именно: из чего состоит большая часть Вселенной? Для этого нам нужны данные о сверхновых ZTF».
Один из ключевых результатов этих исследований заключается в том, что сверхновые типа Ia по своей природе меняются в зависимости от среды, в которой они находятся, причем больше, чем ожидалось ранее, и что механизм коррекции должен быть пересмотрен. Это может изменить то, как мы измеряем историю расширения Вселенной, и может иметь важные последствия для текущего отклонения, наблюдаемого в стандартной модели космологии.
Благодаря этому большому и однородному набору данных ученые смогут исследовать сверхновые типа Ia с беспрецедентным уровнем точности и достоверности. Это важный шаг на пути к оттачиванию использования сверхновых типа Ia в космологии и оценки того, связаны ли текущие отклонения в космологии с новой фундаментальной физикой или неизвестными проблемами в том, как мы получаем расстояния.
По материалам phys.org
