Kredit gambar: Hubble
Ahli astronomi telah mengkaji cahaya dari 11 supernova baru untuk membantu mengesahkan bukti bahawa semacam "tenaga gelap" mempercepat Alam Semesta. Dengan mengukur kecerahan relatifnya, mereka dapat mengira sejauh mana supernova Jenis Ia. Data terbaru ini dikumpulkan oleh pasukan astronomi antarabangsa menggunakan teleskop darat untuk memberikan sasaran tindak lanjut untuk Teleskop Angkasa Hubble. Satelit baru dirancang, yang disebut SuperNova / Acceleration Probe, yang akan dapat menemui ribuan supernova dan mengesan letupan mereka dengan tepat.
Satu set unik dari 11 supernova Type Ia yang jauh yang dipelajari dengan Teleskop Angkasa Hubble memberi cahaya baru pada tenaga gelap, menurut penemuan terbaru Projek Kosmologi Supernova (SCP), yang baru-baru ini disiarkan di http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 dan tidak lama lagi akan muncul dalam Jurnal Astrofizik.
Lengkung cahaya dan spektrum dari 11 supernova yang jauh merupakan "kumpulan data yang sangat indah, kumpulan terbesar yang dikumpulkan semata-mata dari angkasa," kata Saul Perlmutter, ahli astrofizik di Makmal Nasional Lawrence Berkeley dan pemimpin SCP. SCP adalah kerjasama antarabangsa penyelidik dari Amerika Syarikat, Sweden, Perancis, United Kingdom, Chile, Jepun, dan Sepanyol.
Supernova Type Ia adalah antara "lilin standard" terbaik astronomi, begitu serupa dengan kecerahannya yang memberikan ukuran jarak yang boleh dipercayai, dan begitu terang mereka dapat dilihat berbilion tahun cahaya.
Kajian baru ini menguatkan penemuan yang luar biasa, yang diumumkan oleh Projek Kosmologi Supernova pada awal tahun 1998, bahawa pengembangan alam semesta semakin pesat disebabkan oleh tenaga misteri yang merangkumi semua ruang. Penemuan itu berdasarkan data dari lebih daripada tiga belas supernova Type Ia, semuanya kecuali satu daripadanya diperhatikan dari tanah. Kumpulan yang bersaing, High-Z Supernova Search Team, secara bebas mengumumkan hasil yang sangat konsisten, berdasarkan 14 supernova tambahan, juga terutama dilihat dari lapangan.
Kerana Teleskop Angkasa Hubble (HST) tidak terpengaruh oleh atmosfer, gambar supernova jauh lebih tajam dan kuat dan memberikan ukuran kecerahan yang jauh lebih baik daripada yang mungkin dari permukaan tanah. Robert A. Knop, penolong profesor fizik dan astronomi di Universiti Vanderbilt di Nashville, Tenn., Mengetuai analisis data Projek Kosmologi Supernova terhadap 11 supernova yang dikaji dengan HST dan menyetujui laporan Jurnal Astrofizik dengan 47 anggota SCP yang lain.
"Data HST juga memberikan ujian kuat dari kepunahan galaksi inang," kata Knop, merujuk pada keprihatinan bahawa pengukuran kecerahan supernova yang sebenarnya dapat dilepaskan oleh debu di galaksi yang jauh, yang mungkin menyerap dan menyebarkan cahaya mereka. Tetapi debu juga akan menjadikan cahaya supernova menjadi lebih merah, seperti matahari kita kelihatan lebih merah ketika matahari terbenam kerana debu di atmosfera. Kerana data dari angkasa tidak menunjukkan kemerahan yang tidak normal dengan jarak, kata Knop, supernova "lulus ujian dengan warna terbang."
"Mengehadkan ketidakpastian sedemikian penting untuk menggunakan supernova? atau pemerhatian astronomi lain? untuk meneroka alam semesta, ”kata Ariel Goobar, ahli SCP dan profesor astrofizik zarah di Universiti Stockholm di Sweden. Ujian kepupusan, kata Goobar, "menghilangkan kebimbangan bahawa debu-galaksi host-biasa dapat menjadi sumber bias untuk hasil kosmologi ini pada pergeseran merah tinggi." (Lihat Apa itu Host-Galaxy Extinction?)
Istilah untuk "graviti tolakan" misterius yang mendorong alam semesta berkembang dengan lebih pantas adalah tenaga gelap. Data baru dapat memberikan anggaran yang lebih ketat mengenai ketumpatan relatif jirim dan tenaga gelap di alam semesta: di bawah andaian langsung, 25 peratus komposisi alam semesta adalah semua jenis, dan 75 peratus adalah tenaga gelap. Lebih-lebih lagi, data baru memberikan ukuran yang lebih tepat mengenai "kegembiraan" tenaga gelap, tekanan yang dikenakan terhadap pengembangan alam semesta per unit kepadatan.
Di antara banyak percubaan untuk menjelaskan sifat tenaga gelap, ada yang dibenarkan oleh pengukuran baru ini? termasuk pemalar kosmologi yang awalnya dicadangkan oleh Albert Einstein? tetapi yang lain dikesampingkan, termasuk beberapa model teori termudah yang dikenali sebagai quintessence. (Lihat Apa itu Tenaga Gelap?)
Supernova pergeseran merah tinggi adalah alat tunggal terbaik untuk mengukur sifat tenaga gelap? dan akhirnya menentukan apa itu tenaga gelap. Seperti yang ditunjukkan oleh kajian supernova dengan HST, tempat terbaik untuk mempelajari supernova pergeseran merah tinggi adalah dengan teleskop di ruang angkasa, tidak dipengaruhi oleh atmosfera.
Walaupun demikian, "untuk menggunakan teleskop terbaik di ruang angkasa, sangat penting untuk menggunakan teleskop terbaik di darat," kata ahli SCP, Chris Lidman dari European Southern Observatory.
Untuk supernova dalam kajian ini, pasukan SCP mencipta strategi di mana Teleskop Angkasa Hubble dapat dengan cepat menanggapi penemuan yang dibuat dari darat, walaupun perlu menjadwalkan waktu HST lebih awal. Bekerjasama, SCP dan Space Telescope Science Institute melaksanakan strategi untuk memberi kesan yang luar biasa.
Kajian semasa, berdasarkan pemerhatian HST terhadap 11 supernova, menunjukkan jalan menuju penyelidikan supernova generasi berikutnya: di masa depan, satelit SuperNova / Acceleration Probe, atau SNAP, akan menemui ribuan supernova Type Ia dan mengukur spektrum dan cahaya melengkung dari saat-saat terawal, melalui kecerahan maksimum, sehingga cahaya mereka mati.
SCP's Perlmutter kini memimpin sekumpulan kolaborator antarabangsa yang berpusat di Berkeley Lab yang mengembangkan SNAP dengan sokongan Pejabat Sains Jabatan Tenaga A.S. Mungkin calon terbaik untuk teori tenaga gelap yang betul akan dikenal pasti sejurus SNAP mula beroperasi. Akibatnya, dunia fizik baru akan terbuka.
"Kekangan baru pada omega-m, omega-lambda, dan w dari satu set bebas dari sebelas supernova pergeseran merah tinggi yang diamati dengan HST," oleh Robert A. Knop dan 47 yang lain (Projek Kosmologi Supernova), akan muncul dalam Astrofizik Jurnal dan kini boleh didapati dalam talian di http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab adalah makmal kebangsaan Jabatan Tenaga A.S. yang terletak di Berkeley, California. Ia melakukan penyelidikan saintifik yang tidak diklasifikasikan dan dikendalikan oleh University of California.
Sumber Asal: Siaran Berita Berkeley
