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新发现将有助于理解黑暗能量

2018-05-16
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em天文学家利用美国宇航局银河演化探测器的数据分析了几颗死星曾经爆炸的地点,揭示附属于热年轻恒星的Ia型超新星在指示距离方面的可靠性显着高于其同行。 / em&gt ;

多年来,恒星的辉煌爆炸一直用来照亮我们宇宙的遥远的河流。被称为Ia型超新星的爆炸使得天文学家可以测量到星系的距离,并测量我们的宇宙在不断扩张的速度。

但是这些工具并不完美。在我们宇宙的宇宙硬件商店中,正在进行改进。在一份新的报告中,天文学家在3月27日出现在“科学”杂志上,确定了用于测量宇宙距离的最佳顶级Ia型超新星,并将其他更笨重的工具推到了架子后面。

科学家利用美国宇航局的银河演化探测器(GALEX)存档数据显示,在年轻恒星附近发生的一类特殊的Ia型超新星可以改善这些测量结果,其精确度可达到之前的两倍以上。

“我们已经发现了一种Ia型超新星,它的光输出非常精确地取决于它们褪色的速度,从而有可能测量到它们的非常精确的距离,”加利福尼亚大学伯克利分校的Patrick Kelly说,新的主要作者研究。 “这些超新星靠近明亮炎热的年轻恒星。”

这些发现将有助于理解黑暗能量,这是宇宙学领域最重要的奥秘之一,也是宇宙起源和发展的研究。暗能量是导致我们的宇宙加速难题的主要罪魁祸首,这是1998年发现的一个现象。当天文学家观察到星系正在以增加的速度相互离开时,加速被揭露。

测量这种加速度的关键 - 也就是暗能量的性质 - 关键在于Ia型超新星,它的作用非常类似于穿过太空的灯泡。想象一下,在一个场地上排列60瓦的灯泡,并站在一端。由于距离最远的灯泡不会像最近的灯泡那样亮。既然你知道灯泡本身有多亮,你可以使用它的调光范围来计算距离。

Ia型超新星,也称为“标准蜡烛”,以相似的方式工作,因为它们始终以大约相同的光量发光。虽然导致这些爆炸的过程仍不清楚,但是当一颗被称为白矮星的炽热核心以一种规则的方式爆炸时,会短暂点亮主星系。

但是,爆炸并不总是完全一致。根据各种因素的不同,这些因素似乎与爆炸恒星的环境和历史有关。就好像我们的60瓦灯泡有时会发出55瓦的光线,偏移测量距离。

凯利和他的团队通过分析近100个以前的Ia型爆炸的环境来调查这些工具的可靠性。他们使用GALEX的数据来检测紫外线。 GALEX可以区分年轻的和年老的恒星形成的社区,星系中热的年轻恒星的星系会发出明亮的紫外线。

结果表明,附属于热年轻恒星的Ia型超新星在指示距离方面的可靠性显着高于其同行。

“这些爆炸可能是年轻白矮星的结果,”凯利说。

通过专注于这一特定品牌的Ia型工具,天文学家将能够在未来对宇宙的大小和规模进行更加尖锐的测量。根据科学团队的说法,这类工具可以在距离六十亿光年远的地方工作,也许还有更远的距离。

加利福尼亚州帕萨迪纳技术研究所GALEX团队的成员Don Neill说:“GALEX对整个天空进行了全方位的调查,可以轻松识别出高质量标准蜡烛的过去和未来爆发情况。 “标准蜡烛的任何改进都会对暗能量理论产生直接影响,让我们能够在这神秘的力量中推动宇宙的加速。”

加州理工学院领导了Galaxy Evolution Explorer的使命,并负责科学运营和数据分析。在经过十多年的紫外线扫描后,该任务于2013年结束。美国国家航空航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室管理着这项任务,并建造了科学仪器。该任务是在由美国马里兰州格林贝尔特戈达德太空飞行中心管理的美国宇航局探险计划下开发的。韩国延世大学和法国国家空间研究中心(CNES)资助的研究人员合作完成了这项任务。

出版物:Patrick L. Kelly等,“与PDF副本的距离:研究的距离:距离

来源:惠特尼克拉文,喷气推进实验室

图片:SDSS