Lepsze zrozumienie supernowych = lepsze mierzenie kosmosu

| Ciekawostki
© NASA

Jak zmierzyć kosmos? Niełatwo to zrobić, mając do dyspozycji tylko obserwacje. Obserwowana jasność obserwowanych obiektów, gwiazd, zależy od ich wielkości, jasności własnej, wreszcie odległości. Czy dwie gwiazdy o pozornie tej samej jasności znajdują się w tej samej odległości? Czy jedna jest większa, ale znajduje się dalej? Jest oczywiste, że do wiarygodnych pomiarów potrzeba nam obiektu o znanej i pewnej wielkości i jasności. Takimi obiektami, pełniącymi dla astronomów rolę „słupów milowych" są supernowe typu 1a.

Supernowe typu 1a osiągają zawsze zbliżoną jasność maksymalną, dzięki temu można z dużą precyzją określić ich odległość, dlatego nazywa się je w astronomii świecami standardowymi. Nie znaczy to oczywiście, że są absolutnie idealne - mimo wszystko różnią się od siebie, a określanie tych różnic jest rodzajem sztuki. Udoskonalił ją właśnie Ryan Foley, astronom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, a badania, które na to pozwoliły, trwały aż dwadzieścia lat.

Jednym ze wskaźników, pozwalających określić rzeczywistą jasność supernowej 1a jest szybkość, z jaką pulsuje: rozjaśnia się i przygasa. To jednak nie wystarcza. Drugą właściwością, jaką możemy obserwować, jest jej barwa, która może być przesunięta w kierunku niebieskiej lub czerwonej. Poczerwienienie światła supernowej 1a uważano do dziś za efekt przesłonięcia jej przez obłok materii pyłowej, a zakładając, że domniemany obłok również przyciemnia jej blask, umiejscawiano takie gwiazdy bliżej. Ryan Foley dowiódł, że to błędne założenie, które powodowało zbyt bliskie umiejscowienie wielu „świec".

Powracając do podstawowych założeń i zakładając, że barwa supernowej jest stała, przeanalizował dokładnie dane setki znanych takich obiektów. Okazało się, że barwa zależy od prędkości, z jaką gwiazda wyrzuca materię podczas eksplozji: wolniejszy wyrzut oznacza odcień bardziej niebieski, szybszy - bardziej czerwony.

Odkrycie ma znaczenie nie tylko dla zrozumienia samych supernowych i nie tylko dla skorygowania pomiarów odległości wielu obiektów naszego Wszechświata. Pozwoli także na dokładniejsze pomiary i zrozumienie stanowiącej 70% masy Wszechświata ciemnej energii - tajemniczej siły, która rozpycha nasz Wszechświat i odgrywa kluczową rolę w jego ewolucji.

Autor:

Źródło: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics

supernowe 1a świeca standardowa barwa supernowej ciemna energia Ryan Foley Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics