Что наиболее важно, результаты намекают на возможность того, что ускорение расширения Вселенной может быть не таким быстрым, как говорится в учебниках.Команда, возглавляемая астрономом UA Питером А. Милном, обнаружила, что сверхновые типа Ia, которые считались настолько однородными, что космологи использовали их в качестве космических «маяков» для проникновения в глубины Вселенной, на самом деле попадают в разные популяции.
Результаты аналогичны выборке 100-ваттных лампочек в строительном магазине и обнаружению их разной яркости.«Мы обнаружили, что различия не случайны, но приводят к разделению сверхновых Ia на две группы, где группа, которая находится в меньшинстве рядом с нами, находится в большинстве на больших расстояниях — и, таким образом, когда Вселенная была моложе», — сказал Милн. , младший астроном Департамента астрономии и Стюардской обсерватории UA. «Существуют разные популяции, и они не были признаны.
Большое предположение заключалось в том, что когда вы идете от ближнего к дальнему, сверхновые типа Ia будут одинаковыми. Похоже, что это не так».Это открытие проливает новый свет на общепринятую в настоящее время точку зрения на то, что Вселенная расширяется все быстрее и быстрее, разрываясь на части под действием малоизученной силы, называемой темной энергией. Эта точка зрения основана на наблюдениях, которые привели к присуждению Нобелевской премии по физике 2011 г. трем ученым, в том числе выпускнику Университета Брайана П. Шмидту.
Нобелевские лауреаты независимо друг от друга обнаружили, что многие сверхновые выглядят слабее, чем предполагалось, потому что они отдалились от Земли дальше, чем должны были бы, если бы Вселенная расширялась с такой же скоростью. Это указывало на то, что скорость, с которой звезды и галактики удаляются друг от друга, увеличивается; Другими словами, что-то все быстрее и быстрее раздвигало вселенную.«Идея, лежащая в основе этого рассуждения, — объяснил Милн, — состоит в том, что сверхновые типа Ia имеют одинаковую яркость — все они в конечном итоге очень похожи, когда взрываются. Как только люди узнали почему, они начали использовать их в качестве верстовых столбов для дальней стороны.
Вселенной.«Далекие сверхновые должны быть похожи на те, что находятся поблизости, потому что они похожи на них, но поскольку они слабее, чем ожидалось, это привело людей к выводу, что они находятся дальше, чем ожидалось, и это, в свою очередь, привело к выводу, что Вселенная расширяется быстрее, чем это было в прошлом ".Милн и его соавторы — Райан Дж. Фоли из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн, Питер Дж.
Браун из Техасского университета AM и Гаутам Нараян из Национальной оптической астрономической обсерватории (NOAO) в Тусоне — наблюдали большой образец сверхновых типа Ia в ультрафиолетовом и видимом свете. Для своего исследования они объединили наблюдения, сделанные космическим телескопом Хаббла, с данными, сделанными спутником НАСА Swift.
Данные, собранные с помощью Swift, имели решающее значение, потому что различия между популяциями — небольшие сдвиги в сторону красного или синего спектра — неуловимы в видимом свете, который ранее использовался для обнаружения сверхновых типа Ia, но стал очевидным только благодаря специальному исследованию Swift. контрольные наблюдения в ультрафиолете.«Это отличные результаты», — сказал Нил Герелс, главный исследователь спутника Swift, соавтор первой статьи. «Я рад, что Свифт предоставил такие важные наблюдения, которые были сделаны для достижения научной цели, которая полностью не зависит от основной миссии.
Это демонстрирует гибкость нашего спутника, чтобы быстро реагировать на новые явления».«Осознание того, что существует две группы сверхновых типа Ia, началось с данных Swift», — сказал Милн. «Затем мы просмотрели другие наборы данных, чтобы увидеть, видим ли мы то же самое. И мы обнаружили, что тенденция присутствует во всех других наборах данных.
«По мере того, как вы возвращаетесь во времени, мы видим изменение в популяции сверхновых», — добавил он. «У взрыва есть что-то особенное, что-то такое, что не бросается в глаза, когда вы смотрите на него в оптическом свете, но мы видим это в ультрафиолете.«Поскольку никто не осознавал этого раньше, все эти сверхновые были брошены в одну и ту же бочку. Но если вы посмотрите на 10 из них поблизости, эти 10 будут в среднем более красными, чем образец из 10 далеких сверхновых».
Авторы приходят к выводу, что некоторые из заявленных ускорений Вселенной можно объяснить различиями в цвете между двумя группами сверхновых, в результате чего ускорение меньше, чем сообщалось изначально. Это, в свою очередь, потребует меньше темной энергии, чем предполагается в настоящее время.«Мы предлагаем, чтобы наши данные предполагали, что темной энергии может быть меньше, чем знаний из учебников, но мы не можем назвать это числом», — сказал Милн. «До нашей статьи две популяции сверхновых рассматривались как одна и та же популяция. Чтобы получить окончательный ответ, вам нужно проделать всю эту работу снова, отдельно для красной и для синей популяции».
Авторы отметили, что необходимо собрать больше данных, прежде чем ученые смогут понять влияние темной энергии на текущие показатели. По словам Милна, ученые и инструменты из Аризоны будут играть важную роль в этих исследованиях. К ним относятся проекты, возглавляемые NOAO; Большой синоптический обзорный телескоп, или LSST, главное зеркало которого было произведено в UA; и камеру, созданную Лабораторией технологий обработки изображений UA для телескопа Super-LOTIS на Китт-Пике к юго-западу от Тусона.
Super-LOTIS — это роботизированный телескоп, который будет использовать новую камеру для отслеживания всплесков гамма-излучения — «дульной вспышки» сверхновой звезды, обнаруженной Swift.