اكتشف علماء الكونيات تقنية جديدة وأسرع تحدد السطوع الداخلي للمستعرات الأعظمية من النوع Ia بشكل أكثر دقة من أي وقت مضى. وجد فريق دولي طريقة للقيام بمهمة قياس المسافات النجمية في ليلة واحدة فقط بدلاً من أشهر من الملاحظات ببساطة عن طريق قياس نسبة التدفق (القوة المرئية ، أو السطوع) بين منطقتين محددتين في طيف اكتب المستعر الأعظم Ia. باستخدام هذه الطريقة الجديدة ، يمكن تحديد مسافة السوبرنوفا على نحو أفضل من عدم اليقين بنسبة 6 في المائة.
باستخدام الطرق الكلاسيكية ، التي تستند إلى لون المستعر الأعظم وشكل منحنى الضوء - الوقت الذي يستغرقه الوصول إلى أقصى درجة سطوع ثم تتلاشى - يمكن قياس المسافة إلى المستعرات الأعظمية من النوع Ia مع عدم اليقين النموذجي من 8 إلى 10 بالمائة . لكن الحصول على منحنى ضوئي يستغرق ما يصل إلى شهرين من الملاحظات عالية الدقة. توفر الطريقة الجديدة تصحيحًا أفضل مع مجموعة كاملة من الليالي ، والتي يمكن جدولتها بناءً على منحنى ضوء أقل دقة.
قام أعضاء من مصنع سوبرنوفا الدولي القريب (SNfactory) ، وهو تعاون بين مختبر لورانس بيركلي الوطني التابع لوزارة الطاقة الأمريكية ، وهو اتحاد من المختبرات الفرنسية ، وجامعة ييل ، بالبحث في أطياف 58 مستعر أعظم من النوع Ia في مجموعة بيانات SNfactory ووجدوا المفتاح النسبة الطيفية.
يبدو أن التصحيح الجديد لنسبة السطوع يبقى ثابتًا بغض النظر عن عمر السوبرنوفا أو فلزها (مزيج من العناصر) ، أو نوع المجرة المضيفة ، أو مقدار التعتيم الناتج عن الغبار المتداخل.
يقول عضو الفريق ستيفن بيلي من مختبر الفيزياء النووية والطاقة العالية (LPNHE) في باريس ، فرنسا ، أن مكتبة SNfactory للأطياف عالية الجودة هي ما جعل نتائجه الناجحة ممكنة. "كل صورة مستعر أعظم تلتقطها SNfactory هي مجموعة كاملة" ، كما يقول. "تعد مجموعة البيانات الخاصة بنا أكبر مجموعة في العالم من السلاسل الزمنية الممتازة من النوع Ia ، حيث يبلغ إجمالي أطيافها 2500 نقطة."
كان عامل التوحيد الأكثر دقة الذي وجده بيلي هو النسبة بين الطول الموجي 642 نانومتر ، في الجزء الأحمر البرتقالي من الطيف ، والطول الموجي 443 نانومتر ، في الجزء الأزرق الأرجواني من الطيف. في تحليله ، لم يضع أي افتراضات حول الأهمية المادية المحتملة للسمات الطيفية. ومع ذلك فقد أظهر نسب سطوع متعددة كانت قادرة على تحسين التوحيد على الطرق الحالية المطبقة على نفس المستعرات الأعظمية.
يقول عضو SNFactory رولين توماس من قسم الأبحاث الحسابية في Berkeley Lab ، الذي يحلل فيزياء المستعرات الأعظمية ، "في حين أن لمعان المستعر الأعظم من النوع Ia يعتمد بالفعل على ميزاته الفيزيائية ، إلا أنه يعتمد أيضًا على الغبار المتداخل. تتناسب نسبة 642/443 بطريقة ما مع هذين العاملين ، وليست النسبة الوحيدة التي تفعل ذلك. يبدو الأمر كما لو أن المستعر الأعظم كان يخبرنا بكيفية قياسه ".
يصف مصنع Supernova القريب اكتشاف تقنية التقييس الجديدة في مقالة في العدد القادم من مجلة Astronomy & Astrophysics ، والملخص متاح على الإنترنت.
المصدر: بيركلي
