Kozmik Tarihi Yeniden Yazabilecek 3.628 Süpernova Keşfedildi
Zwicky Transient Facility’den 3.628 Tip Ia Süpernova’dan oluşan devasa bir veri seti yayınlanarak kozmik genişlemeye dair yeni bilgiler sunuyor.
Bu eşi benzeri görülmemiş koleksiyon, kozmologların mesafeleri ölçme ve karanlık enerjiyi inceleme yöntemlerini geliştirecek. Bilim insanları, son teknoloji teleskoplardan elde edilen yüksek hassasiyetli verilerle standart kozmolojik modeldeki tutarsızlıkları çözmeyi ve yeni fiziği keşfetmeyi amaçlıyor.
Kozmoloji için Ezber Bozan Bir Veri Seti
Tip Ia süpernovalarının 14 Şubat’ta yayımlanan çığır açıcı veri seti, kozmologların evrenin genişleme tarihini ölçme yöntemlerini değiştirebilir.
Lancaster Üniversitesi’nden Dr. Mathew Smith ve Dr. Georgios Dimitriadis, Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’nde bulunan Samuel Oschin Teleskobu’ndaki gelişmiş bir kamerayı kullanan geniş alanlı bir astronomik araştırma olan Zwicky Transient Facility’nin (ZTF) üyeleridir.
Tip Ia süpernovalar bir beyaz cüce yıldızın ömrünün sonuna işaret eden güçlü patlamalardır. Parlaklıkları tutarlı olduğu için, bilim insanları onları kozmik kilometre işaretleri olarak kullanıyor – evrendeki mesafeleri belirlemek için ışıklarını ölçüyorlar.
Tarihi Bir Veri Yayını
ZTF kozmoloji bilimi çalışma grubu 14 Şubat’ta Astronomy & Astrophysics dergisinin özel bir sayısında 3.628 Tip Ia süpernovası üzerine 21 çalışma yayınladı.
ZTF SN Ia DR2 sürümünün eş lideri Lancaster astrofizikçisi Dr. Mathew Smith şunları söyledi: “Bu sürüm süpernova kozmolojisi için ezber bozan bir veri seti sunuyor. Hem evrenin genişlemesi hem de süpernovaların temel fiziği hakkında yeni keşiflere kapı açıyor.”
Kaliforniya’daki Palomar Gözlemevi’nde bulunan açık Samuel Oschin Teleskobu kubbesinin gece vakti uzun pozlaması. Kredi: Palomar Gözlemevi/Caltech
ZTF Atılımının Ölçeği
Astrofizikçiler ilk kez bu kadar büyük ve homojen bir veri setine erişebiliyor. Tip Ia süpernovalar nadirdir, tipik bir galakside yaklaşık bin yılda bir meydana gelir, ancak ZTF’nin derinliği ve araştırma stratejisi araştırmacıların her gece yaklaşık dört tane tespit etmesini sağlar. Sadece iki buçuk yıl içinde ZTF, kozmoloji için son 30 yılda elde edilen mevcut Tip Ia Süpernova sayısını iki katına çıkararak neredeyse üç bine yükseltti.
ZTF Kozmoloji Bilimi çalışma grubu başkanı, Institut des deux Infinis de Lyon’dan (CNRS / Claude Bernard Üniversitesi) Dr. Mickael Rigault şunları söyledi: “Geçtiğimiz beş yıl boyunca dünyanın dört bir yanından otuz uzmandan oluşan bir grup bu verileri topladı, derledi, bir araya getirdi ve analiz etti. Şimdi bunu tüm topluma açıklıyoruz. Bu örneklem boyut ve homojenlik açısından o kadar eşsiz ki, Süpernova kozmolojisi alanını önemli ölçüde etkilemesini ve daha önce yayınladığımız sonuçlara ek olarak birçok yeni keşfe yol açmasını bekliyoruz.”
ZTF’nin Arkasındaki En İleri Teknoloji
Palomar Gözlemevi’ndeki 48 inçlik Schmidt teleskobuna yerleştirilen ZTF kamerası, kuzey gökyüzünün tamamını her gün üç optik bantta tarayarak 20,5 kadir derinliğe ulaşıyor – çıplak gözle görülebilen en sönük yıldızlardan bir milyon kat daha sönük. Bu hassasiyet ZTF’nin Dünya’dan 1,5 milyar ışık yılı uzaklıktaki neredeyse tüm süpernovaları tespit etmesini sağlıyor.
Süpernovaları Gerçek Zamanlı Yakalama
Çalışmanın ortak yazarlarından Trinity College Dublin’den Profesör Kate Maguire şunları söyledi: “ZTF’nin gökyüzünü hızlı ve derinlemesine tarama konusundaki eşsiz yeteneği sayesinde, patlamadan birkaç gün, hatta birkaç saat sonra birden fazla süpernovayı yakaladık ve yaşamlarını nasıl sonlandırdıklarına dair yeni kısıtlamalar sağladık.”
2011’de Nobel ödülüne layık görülen Evrenin genişlemesinin hızlanması, 90’lı yılların sonunda bu süpernovalardan yaklaşık yüz tanesi kullanılarak keşfedildi. O zamandan beri kozmologlar, Evren’de yerçekimi karşıtı bir güç rolü oynayan karanlık enerjinin neden olduğu bu ivmenin nedenini araştırıyorlar.
Evrenin En Büyük Sorularını Yanıtlamak
ZTF’nin kurucu kurumlarından biri olan Stockholm’deki Oskar Klein Merkezi’nin Direktörü ve aynı zamanda 1998’de Evrenin hızlanarak genişlediğini keşfeden ekibin üyesi olan Profesör Ariel Goobar şunları söyledi “Nihayetinde amaç, temel fizik ve kozmoloji alanında çağımızın en büyük sorularından birine, yani Evrenin büyük kısmının neyden oluştuğuna yanıt bulmaktır. Bunun için ZTF süpernova verilerine ihtiyacımız var.”
Bu çalışmaların en önemli sonuçlarından biri, Tip Ia Süpernovaların, daha önce beklenenden daha fazla olmak üzere, ev sahibi ortamlarının bir fonksiyonu olarak içsel olarak değiştiği ve şimdiye kadar varsayılan düzeltme mekanizmasının yeniden gözden geçirilmesi gerektiğidir. Bu, Evren’in genişleme tarihini ölçme şeklimizi değiştirebilir ve standart kozmoloji modelinde gözlemlenen mevcut sapmalar için önemli sonuçlar doğurabilir.
Süpernova Kozmolojisi için İleriye Giden Yol
Dr. Rigault şunları söyledi: “Bu büyük ve homojen veri setiyle, Tip Ia süpernovalarını daha önce görülmemiş bir hassasiyet ve doğruluk düzeyiyle keşfedebiliriz. Bu, Tip Ia Süpernovalarının kozmolojide kullanımını geliştirmek ve kozmolojideki mevcut sapmaların yeni temel fizikten mi yoksa mesafeleri türetme şeklimizdeki bilinmeyen sorunlardan mı kaynaklandığını değerlendirmek için çok önemli bir adımdır.”
Kaynak: https://scitechdaily.com