Tín dụng hình ảnh: Hubble
Các nhà thiên văn học đã nghiên cứu ánh sáng từ 11 siêu tân tinh mới để giúp xác thực bằng chứng cho thấy một loại năng lượng tối nào đó của Hồi giáo đang đẩy nhanh vũ trụ. Bằng cách đo độ sáng tương đối của chúng, họ có thể tính được siêu tân tinh loại Ia ở xa như thế nào. Dữ liệu mới nhất này được thu thập bởi một nhóm các nhà thiên văn học quốc tế sử dụng kính viễn vọng mặt đất để cung cấp các mục tiêu tiếp theo cho Kính viễn vọng Không gian Hubble. Một vệ tinh mới được lên kế hoạch, được gọi là SuperNova / Gia tốc thăm dò, sẽ có thể khám phá hàng ngàn siêu tân tinh và theo dõi chính xác vụ nổ của chúng.
Một bộ duy nhất gồm 11 siêu tân tinh loại Ia xa được nghiên cứu với Kính viễn vọng Không gian Hubble đã làm sáng tỏ năng lượng tối mới, theo những phát hiện mới nhất của Dự án Vũ trụ Supernova (SCP), được đăng gần đây tại http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 và sắp xuất hiện trên Tạp chí Vật lý thiên văn.
Saul Perlmutter, nhà vật lý thiên văn tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley và lãnh đạo của SCP cho biết, các đường cong và quang phổ ánh sáng từ 11 siêu tân tinh xa xôi tạo nên một bộ dữ liệu tuyệt đẹp. SCP là sự hợp tác quốc tế của các nhà nghiên cứu từ Hoa Kỳ, Thụy Điển, Pháp, Vương quốc Anh, Chile, Nhật Bản và Tây Ban Nha.
Siêu tân tinh loại Ia nằm trong số các loại nến tiêu chuẩn tốt nhất của Thiên văn học, rất giống nhau đến nỗi độ sáng của chúng cung cấp một thước đo đáng tin cậy về khoảng cách của chúng, và sáng đến mức chúng có thể nhìn thấy hàng tỷ năm ánh sáng.
Nghiên cứu mới củng cố phát hiện đáng chú ý, được công bố bởi Dự án Vũ trụ Supernova vào đầu năm 1998, rằng sự giãn nở của vũ trụ đang tăng tốc do một năng lượng bí ẩn tràn ngập khắp không gian. Phát hiện đó dựa trên dữ liệu từ hơn ba chục siêu tân tinh loại Ia, tất cả trừ một trong số chúng được quan sát từ mặt đất. Một nhóm cạnh tranh, Nhóm Tìm kiếm Siêu tân tinh High Z, đã công bố độc lập các kết quả nhất quán đáng kinh ngạc, dựa trên 14 siêu tân tinh bổ sung, cũng chủ yếu được quan sát từ mặt đất.
Do Kính thiên văn vũ trụ Hubble (HST) không bị ảnh hưởng bởi bầu khí quyển, hình ảnh siêu tân tinh của nó sắc nét và mạnh hơn nhiều và cung cấp các phép đo độ sáng tốt hơn nhiều so với mặt đất. Robert A. Knop, trợ lý giáo sư vật lý và thiên văn học tại Đại học Vanderbilt ở Nashville, Tenn., Dẫn đầu Phân tích dữ liệu Dự án vũ trụ Supernova của 11 siêu tân tinh nghiên cứu với HST và đồng tác giả báo cáo Tạp chí Vật lý học với 47 thành viên khác của SCP.
Dữ liệu HST cũng cung cấp một thử nghiệm mạnh mẽ về sự tuyệt chủng của thiên hà chủ, kể từ những lo ngại rằng các phép đo độ sáng thực sự của siêu tân tinh có thể bị bụi bẩn ném đi trong các thiên hà xa xôi, có thể hấp thụ và tán xạ ánh sáng của chúng. Nhưng bụi cũng sẽ làm cho một siêu tân tinh ánh sáng đỏ hơn, giống như mặt trời của chúng ta trông đỏ hơn vào lúc hoàng hôn vì bụi trong khí quyển. Bởi vì dữ liệu từ không gian cho thấy không có sự đỏ bất thường với khoảng cách, Knop nói, siêu tân tinh vượt qua thử nghiệm với màu sắc bay.
Giới hạn sự không chắc chắn như vậy là rất quan trọng để sử dụng siêu tân tinh? hoặc bất kỳ quan sát thiên văn nào khác? để khám phá bản chất của vũ trụ, ông Ariel Goobar, thành viên của SCP và là giáo sư vật lý thiên văn hạt tại Đại học Stockholm, Thụy Điển cho biết. Thử nghiệm tuyệt chủng, theo Goobar, đã loại bỏ mọi lo ngại rằng bụi thiên hà thông thường có thể là nguồn gốc cho những kết quả vũ trụ học này ở các dịch chuyển đỏ cao. (Xem Tuyệt chủng máy chủ-Galaxy là gì?)
Thuật ngữ cho lực hấp dẫn bí ẩn của người Viking, thúc đẩy vũ trụ mở rộng nhanh hơn bao giờ hết là năng lượng tối. Dữ liệu mới có thể cung cấp các ước tính chặt chẽ hơn nhiều về mật độ tương đối của vật chất và năng lượng tối trong vũ trụ: theo các giả định đơn giản, 25% thành phần của vũ trụ là vấn đề của tất cả các loại và 75% là năng lượng tối. Hơn nữa, dữ liệu mới cung cấp một thước đo chính xác hơn về năng lượng bóng tối của lò xo năng lượng tối, áp lực mà nó áp dụng cho sự giãn nở của vũ trụ trên mỗi đơn vị mật độ.
Trong vô số những nỗ lực để giải thích bản chất của năng lượng tối, một số được cho phép bởi các phép đo mới này? bao gồm hằng số vũ trụ ban đầu được đề xuất bởi Albert Einstein? nhưng những cái khác bị loại trừ, bao gồm một số mô hình đơn giản nhất của các lý thuyết được gọi là tinh hoa. (Xem Năng lượng tối là gì?)
Siêu tân tinh đỏ cao là công cụ duy nhất tốt nhất để đo các tính chất của năng lượng tối? và cuối cùng xác định năng lượng tối là gì. Như các siêu tân tinh nghiên cứu với HST đã chứng minh, nơi tốt nhất để nghiên cứu siêu tân tinh có độ dịch chuyển cao là với một kính viễn vọng trong không gian, không bị ảnh hưởng bởi bầu khí quyển.
Tuy nhiên, để sử dụng tốt nhất một chiếc kính thiên văn trong không gian, nó rất cần thiết để sử dụng tốt nhất những chiếc kính thiên văn tốt nhất trên mặt đất, Chris nói, thành viên của SCP, Chris Lidman, thuộc Đài thiên văn Nam châu Âu.
Đối với siêu tân tinh trong nghiên cứu hiện tại, nhóm SCP đã phát minh ra một chiến lược, theo đó Kính viễn vọng Không gian Hubble có thể nhanh chóng đáp ứng các khám phá được thực hiện từ mặt đất, mặc dù cần phải lên lịch trước cho HST. Làm việc cùng nhau, SCP và Viện Khoa học Kính viễn vọng Không gian đã thực hiện chiến lược này để đạt hiệu quả tuyệt vời.
Nghiên cứu hiện tại, dựa trên các quan sát HST của 11 siêu tân tinh, chỉ ra con đường nghiên cứu siêu tân tinh thế hệ tiếp theo: trong tương lai, SuperNova / thăm dò gia tốc, hoặc vệ tinh SNAP, sẽ khám phá hàng ngàn siêu tân tinh loại Ia và đo quang phổ của chúng và đo ánh sáng cong từ những khoảnh khắc sớm nhất, thông qua độ sáng tối đa, cho đến khi ánh sáng của chúng biến mất.
SCPiên Perlmutter hiện đang dẫn đầu một nhóm cộng tác viên quốc tế có trụ sở tại Berkeley Lab, người đang phát triển SNAP với sự hỗ trợ của Văn phòng Khoa học Năng lượng Hoa Kỳ. Có thể là ứng cử viên tốt nhất cho một lý thuyết chính xác về năng lượng tối sẽ được xác định ngay sau khi SNAP bắt đầu hoạt động. Một thế giới của vật lý mới sẽ mở ra như là kết quả.
Những ràng buộc mới về omega-m, omega-lambda và w từ một bộ siêu tân tinh có độ đỏ cao mười một độc lập được quan sát với HST, bởi Robert A. Knop và 47 người khác (Dự án Vũ trụ Supernova), sẽ xuất hiện trong Astrophysical Nhật ký và hiện có sẵn trực tuyến tại http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab là một phòng thí nghiệm quốc gia của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đặt tại Berkeley, California. Nó tiến hành nghiên cứu khoa học chưa được phân loại và được quản lý bởi Đại học California.
Nguồn gốc: Berkeley News Release
