Gezien het belang van Type 1a supernovae als de standaardkaarsen die aantonen dat de uitdijing van het universum daadwerkelijk versnelt, hebben we een groot vertrouwen nodig dat die kaarsen echt standaard zijn.
Een paper uitgebracht op Arxiv, met een lijst van auteurs die lezen als een Wie is wie in de kosmologie en met inbegrip van alle drie de winnaars van de Nobelprijs voor natuurkunde van dit jaar, geeft een ultraviolette (UV) analyse van vier Type 1a-supernovae weer, waarvan er drie significante uitschieters vertegenwoordigen van de standaardlichtcurve die wordt verwacht van Type 1a-supernovae.
Er is al enige diversiteit in UV-output vastgesteld door het waarnemen van verre supernovae met hoge roodverschuiving Type 1a, aangezien hun UV-output naar optisch licht wordt verschoven en dus door de atmosfeer kan worden waargenomen. Om echter gedetailleerde waarnemingen in UV te verkrijgen, moet je kijken naar dichter, minder rood verschoven Type 1a supernovae en daarom heb je ruimtetelescopen nodig. Deze onderzoekers gebruikten gegevens die door de ACS (Advanced Camera for Surveys) op de Hubble-ruimtetelescoop waren verzameld.
De onderzochte supernova's waren SN 2004dt, SN 2004ef, SN 2005M en SN 2005cf. SN 2005cf wordt beschouwd als een ‘gouden standaard’ supernova van type 1a - terwijl de andere drie aanzienlijke afwijkingen vertonen van de standaard UV-lichtkromme, hoewel hun optische lichtopbrengst er standaard uitziet.
De onderzoekers keken ook naar een iets grotere dataset van UV-supernova-waarnemingen gemaakt door het Swift-ruimtevaartuig - die ook een vergelijkbare diversiteit in UV-licht vertoonde, die niet zichtbaar was in optisch licht.
Dit is een beetje zorgwekkend, aangezien de supernovae-dataset waaruit we concluderen dat het universum zich uitbreidt grotendeels gebaseerd is op waarnemingen in optisch licht dat, in tegenstelling tot UV, de atmosfeer kan passeren en kan worden verzameld door telescopen op de grond.
Maar als je denkt dat drie uitschieters niet veel zijn, heb je gelijk. Het doel van de paper is om aan te geven dat er kleine verschillen zijn in de huidige dataset waarop we ons huidige model van het universum hebben gebouwd. De academische spier die zich richt op dit schijnbaar kleine probleem is een indicatie van het belang van het isoleren en karakteriseren van dergelijke afwijkingen, zodat we vertrouwen kunnen blijven hebben in de Type 1a supernovae standaardkaarsdataset - of niet.
De onderzoekers erkennen dat het UV-overschot - helemaal niet gezien in SN 2005cf, maar in verschillende mate gezien in de andere drie Type 1a supernovae - met het meest uitgesproken verschil gezien in SN 2004dt - een probleem is, ook al is het geen enorm probleem.
Als standaardkaarsen zijn Type 1a supernovae (of SNe1a) de sleutel tot het bepalen van de afstand van hun gaststelsels. Maar een belangrijke overweging bij het bepalen van hun absolute helderheid is de roodheid veroorzaakt door het stof in het gaststelsel. Een hoger dan verwachte UV-flux in sommige SNe1a kan leiden tot een onderschatting van dit normale rood wordende effect, dat het zichtbare licht van de ster dimt, ongeacht de afstand. Zo'n atypische SNe1a zou dan worden opgepikt in op de grond gebaseerde SNe1a-hemelonderzoeken als misleidend duister - en hun gaststelsels zouden verder van ons verwijderd zijn dan ze in werkelijkheid zijn.
Dit noemen de onderzoekers een andere mogelijke systematische fout binnen de huidige op SNe1a gebaseerde berekeningen van de aard van het heelal - die andere mogelijke systematische fouten, waaronder de metalliciteit van de supernova's zelf, evenals de grootte, dichtheid en chemie van hun gaststelsel.
De belangrijkste vraag die nu moet worden beantwoord, is welk deel van de totale populatie van SNe1a in het universum deze hoge UV-flux zou kunnen hebben. Om dat te beantwoorden hebben we meer ruimtetelescoopgegevens nodig.
Verder lezen:
Wang et al. Bewijs voor type Ia Supernova-diversiteit van ultraviolette waarnemingen met de Hubble-ruimtetelescoop.
