Оприлюднений в журналі Astronomy & Astrophysics унікальний набір даних про наднові типу Ia може змінити те, як космологи вимірюють розширення Всесвіту протягом його історії.
Доктор Метью Сміт (Mathew Smith) і доктор Ґеоргіос Дімітріадіс (Georgios Dimitriadis) з Університету Ланкастера є учасниками об’єднання науковців «Інструмент швидкоплинних процесів Цвіккі» (Zwicky Transient Facility, ZTF). Вони виконують ширококутний огляд неба за допомогою нової камери, підключеної до телескопа Семюеля Ошина в Паломарській обсерваторії в Каліфорнії.
Наднові типу Ia — це драматичні вибухи зір білих карликів наприкінці їхнього життя. Такі явища дають змогу космологам визначати відстані у Всесвіті, бо ці вибухи, де б вони не сталися, мають, як досі вважали астрономи (нині ці уявлення не такі переконливі — Ред.), однакову силу.
Ланкастерський астрофізик д-р Сміт, співкерівник групи, що підготувала для оприлюднення набір даних ZTF SN Ia DR2, сказав: «Це кардинальний набір даних для космології наднових. Він відчиняє двері для нових відкриттів як про розширення Всесвіту, так і про фундаментальну фізику наднових».
Астрофізики вперше мають доступ до такого великого та однорідного набору даних. Наднові типу Ia рідкісні, вони трапляються приблизно раз на тисячу років у типовій галактиці, але глибина та стратегія огляду ZTF дають змогу дослідникам виявляти майже чотири за ніч. Лише за два з половиною роки огляд ZTF подвоїв кількість доступних наднових типу Ia для космології, виявлених за останні 30 років, до майже трьох тисяч.
Керівник робочої групи ZTF Cosmology Science д-р Мікаель Ріґо (Mickael Rigault) з Інституту фізики двох нескінченностей Ліона (CNRS / Університет Клода Бернара) сказав: «Протягом останніх п’яти років група з тридцяти експертів з усього світу збирала, компілювала та аналізувала ці дані. Тепер ми оприлюднюємо їх для всієї спільноти. Цей набір такий унікальний з погляду на його обсяг та однорідність, що ми очікуємо — він значно вплине на галузь космології наднових і приведе до багатьох нових відкриттів на додаток до результатів, які ми вже опублікували».
Камера ZTF, встановлена на 122-сантиметровому телескопі Шмідта в обсерваторії Паломар, щодня сканує все північне небо в трьох оптичних діапазонах, досягаючи глибини 20,5 видимої зоряної величини. Ці зорі в мільйон разів тьмяніші, ніж найтьмяніші зорі, видимі неозброєним оком. Така чутливість інструмента ZTF дає змогу виявляти майже всі наднові зорі в межах 1,5 мільярдів світлових років від Землі.
Професор Кейт Маґуайр (Kate Maguire) з Трініті коледжу Дубліна, співавтор дослідження, сказала: «Завдяки унікальній здатності ZTF швидко і глибоко сканувати небо, ми зафіксували кілька наднових протягом кількох днів або навіть годин після вибуху, встановлюючи нові обмеження щодо того, як вони закінчують своє життя».
Науковці, які виявили наприкінці 90-х років минулого століття прискорення розширення Всесвіту й отримали за це відкриття Нобелівською премією з фізики 2011 року, зробили його на підставі спостережень приблизно сотні цих наднових. Відтоді космологи досліджують причину цього прискорення, викликаного темною енергією, яка відіграє роль антигравітаційної сили у Всесвіті.
Співавтор дослідження професор Аріель Ґубар (Ariel Goobar), директор Центру Оскара Кляйна в Стокгольмі, однієї з установ-засновників колаборації ZTF, а також учасник групи, яка виявила прискорене розширення Всесвіту в 1998 році, сказав: «Зрештою, мета полягає в тому, щоб відповісти на одне з найбільших питань нашого часу в фундаментальній фізиці та космології, а саме, з чого складається більша частина Всесвіту? Для цього нам потрібні дані про наднові від ZTF».
Одним із головних результатів цих досліджень є те, що наднові типу Ia змінюються більше, ніж очікувалося раніше, залежно від середовища, де вони вибухають. Тому механізм корекції, який астрономи досі вважали прийнятним, треба переглянути. Це може змінити спосіб вимірювання розширення Всесвіту на різних етапах його розвитку та мати важливі наслідки для поточних відхилень, які зі спостережень фіксують в стандартній моделі космології.
Доктор Ріґо сказав: «За допомогою цього великого та однорідного набору даних ми можемо досліджувати наднові типу Ia з безпрецедентним рівнем точності. Це важливий крок до вдосконалення використання наднових типу Ia в космології та оцінки того, чи поточні відхилення в космології спричинені новою фундаментальною фізикою чи невідомими проблемами у способі визначення відстаней».
За інф. з сайту https://phys.org
