Учитывая важность сверхновых типа 1a в качестве стандартных свечей, которые демонстрируют, что расширение вселенной на самом деле ускоряется - нам требуется высокая степень уверенности в том, что эти свечи действительно являются стандартными.
Документ, выпущенный на Arxiv, со списком авторов, читающих как Кто есть кто в области космологии, включая всех трех лауреатов Нобелевской премии по физике этого года, подробно анализируется ультрафиолетовый (УФ) анализ четырех сверхновых типа 1a, три из которых представляют значительные отклонения от стандартной кривой блеска, ожидаемой от сверхновых типа 1a.
Некоторое разнообразие в УФ излучении уже было установлено из наблюдения отдаленных сверхновых звезд типа 1a с высоким красным смещением, поскольку их УФ излучение смещено в оптический свет и, следовательно, может наблюдаться через атмосферу. Однако, чтобы получить подробные наблюдения в ультрафиолетовом диапазоне, вам нужно взглянуть на более близкие сверхновые типа 1а с меньшим красным смещением и, следовательно, вам нужны космические телескопы. Эти исследователи использовали данные, собранные ACS (Advanced Camera for Surveys) на космическом телескопе Хаббла.
Изученными сверхновыми были SN 2004dt, SN 2004ef, SN 2005M и SN 2005cf. SN 2005cf считается «золотым стандартом» сверхновых типа 1a, в то время как остальные три демонстрируют значительное отклонение от стандартной кривой ультрафиолетового излучения, хотя их оптический световой поток выглядит стандартным.
Исследователи также рассмотрели несколько больший набор данных о наблюдениях ультрафиолетовых сверхновых, проведенных на космическом корабле «Свифт», которые также показали такое же разнообразие в ультрафиолетовом свете, которое не было заметно в оптическом свете.
Это немного беспокоит, поскольку набор данных сверхновых, из которого мы заключаем, что Вселенная расширяется, в значительной степени основан на наблюдениях в оптическом свете, которые, в отличие от УФ, могут пройти через атмосферу и быть собраны наземными телескопами.
Тем не менее, если вы думаете, что трех выбросов не много - вы были бы правы. Цель статьи - показать, что в текущем наборе данных есть небольшие расхождения, на которых мы построили нашу текущую модель вселенной. Академическая сила, которая сосредоточена на этой, казалось бы, незначительной проблеме, является некоторым показателем важности выделения и характеристики характера любых таких расхождений, чтобы мы могли продолжать доверять стандартному набору данных свечей типа 1a - или нет.
Исследователи признают, что избыток ультрафиолетового излучения - совсем не наблюдаемый в SN 2005cf, но наблюдаемый в различной степени в других трех сверхновых типа 1a - с наиболее заметной разницей в SN 2004dt - представляет собой проблему, даже если он невелик проблема.
В качестве стандартных свечей сверхновые типа 1a (или SNe1a) являются ключом к определению расстояния до галактик-хозяев. Но одним из ключевых факторов при определении их абсолютной яркости является покраснение, вызванное пылью в принимающей галактике. Более высокий, чем ожидалось, поток УФ-излучения в некоторых SNe1a может привести к недооценке этого нормального эффекта покраснения, который затемняет видимый свет звезды независимо от ее расстояния. Такой нетипичный SNe1a будет затем обнаружен в наземных съемках неба SNe1a как обманчиво тусклый - и их галактики-хозяева будут определены как находящиеся дальше от нас, чем они есть на самом деле.
Исследователи называют это еще один Возможная систематическая ошибка в текущих расчетах природы Вселенной на основе SNe1a - эти другие возможные систематические ошибки, включая металличность самих сверхновых, а также размер, плотность и химический состав их галактики-хозяина.
Ключевой вопрос, который необходимо решить сейчас, состоит в том, какая доля всего населения SNe1a во вселенной может иметь такой высокий поток УФ-излучения. Чтобы ответить на это, нам нужно получить больше данных космического телескопа.
Дальнейшее чтение:
Ван и соавт. Доказательства разнообразия сверхновых типа Ia по данным ультрафиолетовых наблюдений с помощью космического телескопа Хаббла.
