SVEMIR SE ŠIRI SPORIJE NEGO ŠTO SE MISLILO?


23. априла 2015. Facebook Twitter LinkedIn Google+ Astronomija,Nauka



M101_with-without_supernova

Određeni tipovi supernove, ili eksplodirajuće zvezde, mnogo su drugačiji nego što se prethodno mislilo, otkrivaju naučnici vodećeg tima astronoma sa University of Arizona. Rezultati, objavljeni u dva rada u Astronomical Journal-u, imaju implikacije na velika kosmološka pitanja, kao što su koliko se brzo svemir širio od Velikog Praska.

Najvažnije, otkrića nagoveštavaju mogućnost da ubrzanje ekspanzije unverzuma i ne mora biti toliko brzo kako kažu udžbenici.

Tim, vođen od strane UA astronoma Peter A. Milne-a, otkrio je da su vrstu supernove, koji je bio smatran uniformisanim, i koje su kosmolozi njih uzimali kao kosmičke „svetionike“ kako bi pronikli u dubinu svemira, zapravo spadaju u različite populacije. Otkrića su analogna uzorkovanju izbora sijalica od 100 vati u gvožđari i otkrivanju da variraju u sjaju.

„Našli smo da razlike nisu slučajne, već razdvajaju supernove u dve grupe, gde grupa koja je u manjini bliže nama je u većini na većim distancama – i stoga kada je svemir bio mlađi,“ rekao je Milne, astronom saradnik sa UA Department of Astronomy i Steward observatory. „Postoje različite populacije tamo, i one nisu prepoznate. Velika pretpostavka je bila da kako idete od blizu ka daleko, tip supernove je isti. To ne ispada kao slučaj.“

Otkriće baca novo svetlo na trenutno prihvaćen pogled na širenje univerzuma sve većom brzinom, povlačen od strane slabo shvaćene sile zvane tamna energija. Ovo shvatanje je baziran na opservacijama koji su rezultirali u 2011. godini Nobelovu nagradu za fiziku koja je dodeljena trojici naučnika, uključujući i UA diplomiranom fizičaru Brian P. Schmidt-u.

Nobelovi lauerati otkrili su nezavisno da se mnoge supernove pojavljuju svetlije nego što je predviđeno, jer su se udaljile više od Zemlje nego što su trebale ukoliko bi se univerzum širio istom brzinom. Ovo ukazuje na to da se stopa kojom se zvezde i galaksije odaljavaju jedne od drugih povećava; drugim rečima, nešto razvlači svemir sve brže i brže.

„Ideja iza ovog rezonovanja,“ Milne objašnjava, „jeste to da tipovi supernova na kraju ispadaju iste jačine – sve na kraju budu vrlo slične kada eksplodiraju. Jednom kada ljudi budu znali zbog čega, počeće da ih koriste kao tačke obeležja za udaljene strane svemira.“

„Udaljene la supernove trebale bi biti kao one u blizini iz razloga što liče na njih, ali i zbog toga što su svetlije od onoga što se očekivalo, što navodi ljude na zaključak da se svemir širi brže nego što se širio u prošlosti.“

Milne i njegovi ko-autori – Ryan J. Foley sa Univerziteta Ilinois u Urbana-Champaign, Peter J. Brown sa A&M Univerziteta Texas i Gautham Narayan iz Nacionalne optičke astronomske observatorije, ili NOAO, u Tucson-u — posmatrali su veliki uzorak tipa la supernova u ultraljubičastom i vidljivom svetlu. Za njihovu studiju, kombinovali su opservacije obavljene Hubble Space teleskopom sa onim načinjenim NASA-inim Swift satelitom.

Podaci prikupljeni Swift-om bili su krucijalni zbog razlika između populacija – mala promena prema crvenom ili plavom spektru – suptilne su na vidljivom svetlu, što je bilo korišteno pri detektovanju tipa la supernove prethodno, ali su postale očite tek kroz Swift-ova posvećena prorpatna zapažanja u ultraljubičastom.

„Ovo su sjajni rezultati,“ rekao je Neil Gehrels, glavni istraživač Swift satelita, koji je bio ko-autor na prvom radu. „Oduševljen sam time da je Swift obezbedio tako važne opservacije, koje su napravljene prema naučnom cilju koji je potpuno nezavisan od primarne misije. To demonstrira fleksibilnost naših satelita da brzo odgovore na nov fenomen.“

„Uviđanje da postoje dve grupe tipa la supernove počela su sa podacima Swift-a,“ rekao je Milne. „Zatim smo prešli druge skupove podataka da proverimo da li vidimo isto. I pronašli smo trend prisustva u svim ostalim skupovima podataka.“

„Kako idete nazad kroz vreme, postoji promena u populaciji supernova,“ dodao je. „Postoji nešto drugačije u eksploziji, nešto što ne iskače kada se posmatra na optičkom svetlu, ali što možemo videti na ultraljubičastom.“

„Kako to niko nije uvideo ranije, sve ove supernove su stavljene u isti koš. Ali ako pogledate u 10 njih u blizini, tih 10 će biti crvenije u proseku nego uzorak od 10 supernova koje su udaljene.“

Autori su zaključili da neke od zabeleženih ubrzanja univerzuma mogu biti objašnjena razlikama u boji između dve rupe supernova, ostavljajući manje ubrzanje nego što je bilo prethodno zabeleženo. Ovo bi, obrnuto, zahtevalo manje tamne energije nego što je prethodno pretpostavljano.

„Mi predlažemo da naši podaci sugerišu na to da postoji manje tamne energije nego što u udžbenicima, ali ne možemo da kažemo koliko tačno.“ rekao je Milne. „Dok naš rad ne bude gotov, dve populacije supernova biće tretirane kao ista populacija. Da biste dobili taj konačni odgovor, treba da obavite sav taj posao ponovo, posebno za crvenu i posebno za plavu populaciju.“

Autori su istakli da je potrebno da se sakupi više podataka pre nego što naučnici budu mogli da razumeju uticaj na trenutne mere tamne energije. Naučnici i instrumenti u Arizoni igraće važne uloge u ovim studijama, prema rečima Milne-a. To uključuje projekte vođene od strane NOAO-a; Large Synoptic Survey Telescope, ili LSST, čije je primarno ogledalo napravljeno na UA; i kamera izgrađena od strane UA Imaging Technology Lab za Super-LOTIS teleskop na Kitt Peak-u na jugozapadu Tucson-a. Super-LOTIS je robotizovan teleskop koji koristi novu kameru da prati eksplozije gama zraka – „frontalni prasak“ supernove – detektovan Swift-om.

M82_uvot_before_SN_large

Komentara