Do tầm quan trọng của siêu tân tinh loại 1a là nến tiêu chuẩn chứng minh rằng sự mở rộng vũ trụ đang thực sự tăng tốc - chúng tôi yêu cầu sự tự tin cao độ rằng những ngọn nến đó thực sự là tiêu chuẩn.
Một bài báo phát hành trên Arxiv, với một danh sách các tác giả đọc như một Ai là ai trong vũ trụ học và bao gồm cả ba người chiến thắng năm nay, giải Nobel Vật lý, chi tiết phân tích tia cực tím (UV) của bốn siêu tân tinh loại 1a, ba trong số đó đại diện cho các ngoại lệ quan trọng từ đường cong ánh sáng tiêu chuẩn dự kiến của siêu tân tinh loại 1a.
Một số sự đa dạng trong đầu ra UV đã được thiết lập từ việc quan sát siêu tân tinh loại 1a dịch chuyển đỏ xa, vì đầu ra UV của chúng được chuyển thành ánh sáng quang học và do đó có thể được quan sát qua bầu khí quyển. Tuy nhiên, để có được những quan sát chi tiết về tia cực tím, bạn cần nhìn vào siêu tân tinh loại 1a ít thay đổi màu đỏ hơn và do đó bạn cần kính viễn vọng không gian. Các nhà nghiên cứu này đã sử dụng dữ liệu được thu thập bởi ACS (Máy ảnh khảo sát nâng cao) trên Kính viễn vọng Không gian Hubble.
Các siêu tân tinh được nghiên cứu là SN 2004dt, SN 2004ef, SN 2005M và SN 2005cf. SN 2005cf được coi là siêu tân tinh Tiêu chuẩn loại 1a vàng - trong khi ba chiếc còn lại cho thấy sự chuyển hướng đáng kể từ đường cong ánh sáng UV tiêu chuẩn, mặc dù đầu ra ánh sáng quang học của chúng trông chuẩn.
Các nhà nghiên cứu cũng đã xem xét một bộ dữ liệu quan sát siêu tân tinh UV lớn hơn một chút do tàu vũ trụ Swift thực hiện - cũng cho thấy sự đa dạng tương tự trong ánh sáng UV, không rõ ràng trong ánh sáng quang học.
Đây là một chút lo lắng, vì bộ dữ liệu siêu tân tinh mà chúng tôi kết luận rằng vũ trụ đang giãn nở chủ yếu dựa trên các quan sát trong ánh sáng quang học, không giống như tia cực tím, có thể xuyên qua bầu khí quyển và được thu thập bằng kính viễn vọng trên mặt đất.
Tuy nhiên, nếu bạn đang nghĩ rằng ba ngoại lệ không phải là rất nhiều - bạn đã đúng. Mục đích của tờ giấy là chỉ ra rằng có những khác biệt nhỏ trong bộ dữ liệu hiện tại mà chúng tôi đã xây dựng mô hình vũ trụ hiện tại của chúng tôi. Cơ bắp học thuật tập trung vào vấn đề có vẻ nhỏ này là một số dấu hiệu cho thấy tầm quan trọng của việc cô lập và mô tả bản chất của bất kỳ sự khác biệt nào như vậy, để chúng ta có thể tiếp tục tin tưởng vào bộ dữ liệu nến tiêu chuẩn siêu tân tinh loại 1 - hay không.
Các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng sự dư thừa UV - hoàn toàn không thấy trong SN 2005cf, nhưng được thấy ở các mức độ khác nhau trong ba siêu tân tinh Loại 1a khác - với sự khác biệt rõ rệt nhất được thấy trong SN 2004dt - là một vấn đề, ngay cả khi nó không phải là rất lớn vấn đề.
Là nến tiêu chuẩn, siêu tân tinh loại 1a (hoặc SNe1a) là chìa khóa để xác định khoảng cách của các thiên hà chủ của chúng. Nhưng một xem xét quan trọng trong việc xác định độ sáng tuyệt đối của chúng là màu đỏ gây ra bởi bụi trong thiên hà chủ. Thông lượng tia cực tím cao hơn mong đợi ở một số SNe1a có thể dẫn đến sự đánh giá thấp về hiệu ứng đỏ bình thường này, làm giảm ánh sáng nhìn thấy của ngôi sao bất kể khoảng cách của nó. Một SNe1a không điển hình như vậy sau đó sẽ được chọn trong các cuộc khảo sát bầu trời SNe1a trên mặt đất là mờ ảo - và các thiên hà chủ của chúng sẽ được xác định là cách xa chúng ta hơn thực tế.
Các nhà nghiên cứu gọi đây là khác lỗi hệ thống có thể có trong các tính toán dựa trên SNe1a hiện tại về bản chất của vũ trụ - những lỗi hệ thống có thể có khác bao gồm tính kim loại của siêu tân tinh, cũng như kích thước, mật độ và hóa học của thiên hà chủ của chúng.
Câu hỏi quan trọng cần đưa ra bây giờ là tỷ lệ nào trong tổng dân số SNe1a trong vũ trụ có thể có thông lượng tia cực tím cao này. Để trả lời rằng chúng ta sẽ cần lấy thêm dữ liệu của kính viễn vọng không gian.
Đọc thêm:
Wang và cộng sự. Bằng chứng cho sự đa dạng siêu tân tinh loại Ia từ các quan sát tử ngoại với kính viễn vọng không gian Hubble.
