Kosmologen hebben een nieuwe en snellere techniek gevonden die de intrinsieke helderheid van Type Ia supernovae nauwkeuriger dan ooit tevoren vaststelt. Een internationaal team heeft een manier gevonden om stellaire afstanden in slechts één nacht te meten in plaats van maanden van waarnemingen door simpelweg de verhouding van de flux (zichtbaar vermogen of helderheid) tussen twee specifieke regio's in het spectrum van een te meten. Type Ia supernova. Met deze nieuwe methode kan de afstand van een supernova worden bepaald tot meer dan 6 procent onzekerheid.
Met behulp van klassieke methoden, die zijn gebaseerd op de kleur van een supernova en de vorm van de lichtcurve - de tijd die nodig is om de maximale helderheid te bereiken en vervolgens te vervagen - kan de afstand tot Type Ia supernovae worden gemeten met een typische onzekerheid van 8 tot 10 procent . Maar het verkrijgen van een lichtkromme duurt tot twee maanden van uiterst nauwkeurige waarnemingen. De nieuwe methode biedt een betere correctie met een volledig spectrum van één nacht, dat kan worden gepland op basis van een veel minder nauwkeurige lichtcurve.
Leden van de internationale Near Supernova Factory (SNfactory), een samenwerking tussen het Lawrence Berkeley National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy, een consortium van Franse laboratoria en Yale University, doorzochten de spectra van 58 Type Ia supernovae in de dataset van de SNfactory en vonden de sleutel spectroscopische verhouding.
De nieuwe correctie van de helderheidsverhouding lijkt te gelden ongeacht de ouderdom of metalliciteit (mix van elementen) van de supernova, het type gaststelsel, of hoeveel het is gedimd door tussenliggend stof.
Teamlid Stephen Bailey van het Laboratory of Nuclear and High-Energy Physics (LPNHE) in Parijs, Frankrijk, zegt dat de bibliotheek van SNfactory met hoogwaardige spectra zijn succesvolle resultaten mogelijk heeft gemaakt. "Elk supernova-beeld dat de SNfactory maakt, is een volledig spectrum", zegt hij. "Onze dataset is verreweg de grootste verzameling uitstekende Type Ia-tijdreeksen ter wereld, met in totaal zo'n 2500 spectra."
De meest nauwkeurige standaardisatiefactor die Bailey vond, was de verhouding tussen de golflengte van 642 nanometer, in het roodoranje deel van het spectrum, en de golflengte van 443 nanometer, in het blauwpaarse deel van het spectrum. In zijn analyse deed hij geen aannames over de mogelijke fysieke betekenis van de spectrale kenmerken. Desalniettemin liet hij meerdere helderheidsverhoudingen zien die de standaardisatie konden verbeteren ten opzichte van de huidige methoden die op dezelfde supernova's zijn toegepast.
SNfactory-lid Rollin Thomas van de Computational Research Division van Berkeley Lab, die de fysica van supernova's analyseert, zegt: "Hoewel de helderheid van een Type Ia-supernova inderdaad afhangt van de fysieke kenmerken ervan, hangt het ook af van tussenliggend stof. De verhouding 642/443 brengt op de een of andere manier die twee factoren op één lijn, en het is niet de enige verhouding die dat doet. Het is alsof de supernova ons vertelt hoe we het moeten meten. "
The Nearby Supernova Factory beschrijft de ontdekking van de nieuwe standaardisatietechniek in een artikel in het komende nummer van het tijdschrift Astronomy & Astrophysics, en het abstract is online beschikbaar.
Bron: Berkeley
