Kredit gambar: Hubble
Para astronom telah mempelajari cahaya dari 11 supernova baru untuk membantu memvalidasi bukti bahwa semacam "energi gelap" mempercepat alam semesta. Dengan mengukur kecerahan relatif mereka, mereka dapat menghitung seberapa jauh supernova Tipe Ia. Data terbaru ini dikumpulkan oleh tim astronom internasional menggunakan teleskop darat untuk memberikan target tindak lanjut untuk Teleskop Luar Angkasa Hubble. Sebuah satelit baru direncanakan, disebut SuperNova / Acceleration Probe, yang akan dapat menemukan ribuan supernova dan melacak ledakan mereka dengan tepat.
Satu set unik dari 11 supernova Tipe Ia yang jauh dipelajari dengan Hubble Space Telescope memberi cahaya baru pada energi gelap, menurut temuan terbaru dari Proyek Kosmologi Supernova (SCP), baru-baru ini diposting di http://www.arxiv.org/abs / astro-ph / 0309368 dan segera muncul di Astrophysical Journal.
Kurva cahaya dan spektrum dari 11 supernova yang jauh merupakan "kumpulan data yang sangat indah, kumpulan data terbesar yang dikumpulkan hanya dari ruang angkasa," kata Saul Perlmutter, ahli astrofisika di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley dan pemimpin SCP. SCP adalah kolaborasi internasional para peneliti dari Amerika Serikat, Swedia, Prancis, Inggris, Chili, Jepang, dan Spanyol.
Supernova Tipe Ia adalah di antara "lilin standar" terbaik astronomi, sangat mirip sehingga kecemerlangannya memberikan ukuran jarak yang dapat diandalkan, dan sangat terang sehingga terlihat miliaran tahun cahaya jauhnya.
Studi baru ini memperkuat penemuan luar biasa, yang diumumkan oleh Proyek Kosmologi Supernova awal tahun 1998, bahwa perluasan alam semesta semakin cepat karena energi misterius yang meliputi semua ruang. Temuan itu didasarkan pada data dari lebih dari tiga lusin supernova Tipe Ia, semua kecuali satu dari mereka yang diamati dari tanah. Sebuah kelompok yang bersaing, Tim Pencarian High-Z Supernova, secara independen mengumumkan hasil yang sangat konsisten, berdasarkan tambahan 14 supernova, yang juga sebagian besar diamati dari bawah.
Karena Hubble Space Telescope (HST) tidak terpengaruh oleh atmosfer, gambar supernova-nya jauh lebih tajam dan lebih kuat dan memberikan pengukuran kecerahan yang jauh lebih baik daripada yang dimungkinkan dari tanah. Robert A. Knop, asisten profesor fisika dan astronomi di Vanderbilt University di Nashville, Tenn., Memimpin analisis data Supernova Cosmology Project dari 11 supernova yang dipelajari dengan HST dan ikut menulis laporan Astrophysical Journal dengan 47 anggota SCP lainnya.
"Data HST juga memberikan tes kuat kepunahan galaksi-inang," kata Knop, merujuk pada keprihatinan bahwa pengukuran kecerahan supernova yang sebenarnya dapat dibuang oleh debu di galaksi jauh, yang mungkin menyerap dan menyebarkan cahaya mereka. Tetapi debu juga akan membuat cahaya supernova lebih merah, sama seperti matahari kita terlihat lebih merah saat matahari terbenam karena debu di atmosfer. Karena data dari ruang angkasa menunjukkan tidak ada kemerahan yang aneh dengan jarak, Knop mengatakan, supernova "lulus tes dengan warna terbang."
“Membatasi ketidakpastian seperti itu sangat penting untuk menggunakan supernova? atau pengamatan astronomi lainnya? untuk menjelajahi sifat alam semesta, ”kata Ariel Goobar, anggota SCP dan profesor astrofisika partikel di Universitas Stockholm di Swedia. Uji kepunahan, kata Goobar, "menghilangkan kekhawatiran bahwa debu inang galaksi biasa bisa menjadi sumber bias bagi hasil kosmologis ini pada pergeseran merah tinggi." (Lihat Apa Kepunahan Host-Galaxy?)
Istilah untuk "gravitasi tolakan" misterius yang mendorong alam semesta berkembang lebih cepat adalah energi gelap. Data baru ini mampu memberikan perkiraan yang lebih ketat tentang kerapatan relatif materi dan energi gelap di alam semesta: berdasarkan asumsi langsung, 25 persen komposisi alam semesta adalah masalah semua jenis, dan 75 persen adalah energi gelap. Selain itu, data baru memberikan ukuran yang lebih tepat dari "lonjakan" energi gelap, tekanan yang berlaku untuk ekspansi alam semesta per unit kepadatan.
Di antara banyak upaya untuk menjelaskan sifat energi gelap, ada yang diizinkan oleh pengukuran baru ini? termasuk konstanta kosmologis yang awalnya diusulkan oleh Albert Einstein? tetapi yang lain dikesampingkan, termasuk beberapa model paling sederhana dari teori yang dikenal sebagai intisari. (Lihat Apa itu Energi Gelap?)
Supernova pergeseran merah tinggi adalah alat tunggal terbaik untuk mengukur sifat-sifat energi gelap? dan akhirnya menentukan apa itu energi gelap. Seperti yang ditunjukkan oleh studi supernova dengan HST, tempat terbaik untuk mempelajari supernova pergeseran merah tinggi adalah dengan teleskop di luar angkasa, yang tidak terpengaruh oleh atmosfer.
Namun demikian, "untuk memanfaatkan teleskop terbaik di ruang angkasa, penting untuk memanfaatkan teleskop terbaik di darat," kata anggota SCP Chris Lidman dari European Southern Observatory.
Untuk supernova dalam penelitian ini, tim SCP menemukan strategi di mana Hubble Space Telescope dapat dengan cepat menanggapi penemuan yang dibuat dari tanah, meskipun perlu menjadwalkan HST lama di muka. Bekerja bersama, SCP dan Space Telescope Science Institute menerapkan strategi untuk efek luar biasa.
Studi saat ini, berdasarkan pengamatan HST terhadap 11 supernova, menunjukkan jalan ke generasi penelitian supernova berikutnya: di masa depan, SuperNova / Acceleration Probe, atau satelit SNAP, akan menemukan ribuan supernova Tipe Ia dan mengukur spektrum mereka dan kurva cahaya dari saat-saat paling awal, melalui kecerahan maksimum, hingga cahayanya hilang.
Perlmutter dari SCP sekarang memimpin kelompok kolaborator internasional yang berbasis di Berkeley Lab yang sedang mengembangkan SNAP dengan dukungan dari Kantor Ilmu Pengetahuan Departemen Energi AS. Mungkin kandidat terbaik untuk teori energi gelap yang benar akan diidentifikasi segera setelah SNAP mulai beroperasi. Dunia fisika baru akan terbuka sebagai hasilnya.
"Kendala baru pada omega-m, omega-lambda, dan w dari seperangkat supernova redshift tinggi yang diamati dengan HST," oleh Robert A. Knop dan 47 lainnya (Proyek Kosmologi Supernova), akan muncul dalam Astrophysical Jurnal dan saat ini tersedia online di http://www.arxiv.org/abs/astro-ph/0309368.
Berkeley Lab adalah laboratorium nasional Departemen Energi AS yang berlokasi di Berkeley, California. Itu melakukan penelitian ilmiah tidak terklasifikasi dan dikelola oleh University of California.
Sumber Asli: Rilis Berita Berkeley
