Angesichts der Bedeutung von Supernovae vom Typ 1a als Standardkerzen, die zeigen, dass sich die Expansion des Universums tatsächlich beschleunigt, benötigen wir ein hohes Maß an Vertrauen, dass diese Kerzen wirklich Standard sind.
Ein auf Arxiv veröffentlichtes Papier mit einer Liste von Autoren, die wie a lesen Wer ist wer In der Kosmologie und unter Einbeziehung aller drei Gewinner des diesjährigen Nobelpreises für Physik wird eine Ultraviolett (UV) -Analyse von vier Supernovae vom Typ 1a detailliert beschrieben, von denen drei signifikante Ausreißer aus der von Supernovae vom Typ 1a erwarteten Standardlichtkurve darstellen.
Bei der Beobachtung entfernter Supernovae vom Typ 1a mit hoher Rotverschiebung wurde bereits eine gewisse Verschiedenartigkeit der UV-Leistung festgestellt, da ihre UV-Leistung in optisches Licht verschoben wird und daher durch die Atmosphäre beobachtet werden kann. Um jedoch detaillierte Beobachtungen im UV-Bereich zu erhalten, müssen Sie sich nähere, weniger rotverschobene Supernovae vom Typ 1a ansehen und benötigen daher Weltraumteleskope. Diese Forscher verwendeten Daten, die vom ACS (Advanced Camera for Surveys) am Hubble-Weltraumteleskop gesammelt wurden.
Die untersuchten Supernovae waren SN 2004dt, SN 2004ef, SN 2005M und SN 2005cf. SN 2005cf gilt als „Goldstandard“ für Supernovae vom Typ 1a - während die anderen drei eine erhebliche Abweichung von der Standard-UV-Lichtkurve aufweisen, obwohl ihre optische Lichtleistung Standard ist.
Die Forscher untersuchten auch einen etwas größeren Datensatz von UV-Supernovae-Beobachtungen des Swift-Raumfahrzeugs - der auch eine ähnliche Vielfalt an UV-Licht zeigte, die im optischen Licht nicht erkennbar war.
Dies ist ein wenig besorgniserregend, da der Supernovae-Datensatz, aus dem wir schließen, dass sich das Universum ausdehnt, weitgehend auf Beobachtungen in optischem Licht basiert, das im Gegensatz zu UV durch die Atmosphäre gelangen und von bodengestützten Teleskopen gesammelt werden kann.
Wenn Sie jedoch der Meinung sind, dass drei Ausreißer nicht viel sind, haben Sie Recht. Ziel des Papiers ist es, darauf hinzuweisen, dass der aktuelle Datensatz, auf dem wir unser aktuelles Modell des Universums aufgebaut haben, geringfügige Abweichungen aufweist. Der akademische Muskel, der sich auf dieses scheinbar geringfügige Problem konzentriert, ist ein Hinweis darauf, wie wichtig es ist, die Natur solcher Diskrepanzen zu isolieren und zu charakterisieren, damit wir weiterhin Vertrauen in den Standard-Kerzendatensatz Typ 1a Supernovae haben können - oder auch nicht.
Die Forscher erkennen an, dass der UV-Überschuss - in SN 2005cf überhaupt nicht, in den anderen drei Supernovae vom Typ 1a in unterschiedlichem Ausmaß - mit dem stärksten Unterschied in SN 2004dt - ein Problem darstellt, auch wenn er nicht sehr groß ist Problem.
Als Standardkerzen sind Supernovae vom Typ 1a (oder SNe1a) der Schlüssel zur Bestimmung der Entfernung ihrer Wirtsgalaxien. Eine wichtige Überlegung bei der Bestimmung ihrer absoluten Leuchtkraft ist jedoch die durch den Staub in der Wirtsgalaxie verursachte Rötung. Ein höherer als erwarteter UV-Fluss in einigen SNe1a könnte zu einer Unterschätzung dieses normalen Rötungseffekts führen, der das sichtbare Licht des Sterns unabhängig von seiner Entfernung dimmt. Solch ein atypisches SNe1a würde dann in bodengestützten SNe1a-Himmelsvermessungen als irreführend dunkel aufgenommen - und ihre Wirtsgalaxien würden als weiter von uns entfernt bestimmt als sie tatsächlich sind.
Die Forscher nennen das Ein weiterer Möglicher systematischer Fehler innerhalb der aktuellen SNe1a-basierten Berechnungen der Natur des Universums - diese anderen möglichen systematischen Fehler, einschließlich der Metallizität der Supernovae selbst sowie der Größe, Dichte und Chemie ihrer Wirtsgalaxie.
Die Schlüsselfrage, die jetzt gestellt werden muss, ist, welcher Anteil der Gesamtpopulation von SNe1a im Universum diesen hohen UV-Fluss haben könnte. Um darauf zu antworten, müssen wir mehr Weltraumteleskopdaten erhalten.
Weiterführende Literatur:
Wang et al. Hinweise auf die Supernova-Diversität vom Typ Ia aus ultravioletten Beobachtungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop.
