Новое исследование предоставляет лучшую калибровку для использования сверхновых Ia-типа в измерении космических расстояний, что позволит определить точную скорость расширения Вселенной и какую роль в этом процессе играет темная энергия.
Сверхновые Ia-типа – фантастически яркие звездные явления. Кроме того, это взрывы белого карлика – остаток звезды, исчерпавшей ядерное топливо и существующий в двойной звездной системе. Такие сверхновые считаются важным инструментом, играющим роль своеобразного маркера для определения расстояний между небесными объектами.
Детали механизма взрыва остаются туманными. Полагают, что событие срабатывает, когда белый карлик приближается к критической массе, поэтому яркость становится результатом энергичности взрыва. Разница между предсказанной яркостью и наблюдаемой с Земли раскрывает расстояние к сверхновой.
Астрономы используют эти данные, а также скорость движения света от галактики, чтобы вычислить скорость расширения Вселенной. Конечность скорости света позволяет не только измерить ее, но и понять, насколько быстро расширяется Вселенная прямо сейчас или в далеком прошлом. В конце 1990-х гг. это привело к потрясающим выводам – вселенское расширение ускоряется из-за отталкивающего эффекта загадочной темной энергии. Улучшение оценок расстояний от сверхновых Ia-типа позволит лучше осознать роль темной энергии в процессе.
Однако скорость исчезновения яркости вспышек сверхновых Ia-типа неодинакова. В 1993 году удалось понять, что дольше затухающие взрывы по своей природе ярче, чем быстро исчезающие. Эту корреляцию именуют отношением Филлипса (астроном Марк Филлипс), что позволяет измерять расширения Вселенной.
Для этого открытия стало важным изучение сверхновых с использованием ближней инфракрасной части спектра. Свет от взрывов должен проходить через космическую пыль, чтобы добраться к земным телескопам. Мелкозернистые межзвездные частицы затеняют свет на синем конце спектра больше, чем на красном конце. Работа в инфракрасном диапазоне позволяет более отчетливо всматриваться сквозь пылевую занавесь и определять дистанции.
Главная цель нового проекта по сверхновым – предоставление надежной и высококачественной выборки сверхновых, а также надежных методов определения дистанций. Качество новых данных позволяет лучше корректировать измерения, чтобы учесть эффект затемнения космической пыли. Калибровка маркеров имеет решающее значение, потому что между разными методами определения скорости расширения Вселенной существуют разногласия.
Постоянную Хаббла модно оценить независимо с помощью свечения реликтового излучения от Большого Взрыва. Его измерили спутником Планка, но точные данные от сверхновых Ia-типа подкорректируют сведения и представят истинную картину со скоростью расширения Вселенной.