Grupa naukowców z międzynarodowego zespołu Nearby Supernova Factory (SNfactory) opracowała nową, zaskakująco prostą metodę mierzenia odległości we Wszechświecie. Wykorzystuje się w niej pewną zależność zaobserwowaną w widmach supernowych typu Ia.

Supernowe typu Ia powstają w układach podwójnych, których jednym ze składników jest biały karzeł ściągający materię z gwiazdy towarzyszącej. Po przekroczeniu pewnej masy krytycznej, zwanej granicą Chandrasekhara (ok. 1,4 mas Słońca), biały karzeł zapada się, a następnie, po zainicjowaniu reakcji termojądrowych, eksploduje. Supernowe Ia wykorzystuje się jako tzw. świece standardowe – wszystkie osiągają taką samą maksymalną jasność, co pozwala na dosyć dokładne wyznaczenie odległości do nich i ich macierzystych galaktyk.

Stephen Bailey, członek SNfactory, zbadał pełne widma 58 supernowych typu Ia. Zauważył, że stosunek między jasnością supernowej na falach o długości 642 nm i 443 nm pozwala na określenie jej jasności absolutnej, która z kolei, porównana z jasnością obserwowaną, umożliwia wyznaczenie odległości do supernowej.

Sposób ten jest skuteczny dla wszystkich supernowych typu Ia, niezależnie od właściwości galaktyki, w której wybuchają oraz od stopnia przyciemnienia obiektu przez pył kosmiczny. Wszystkie potrzebne pomiary można wykonać w ciągu jednej nocy, a odległość jest wyznaczana z dokładnością do 6 %. Poprzednia metoda, oparta na kształcie widma supernowej, wymagała dwóch miesięcy dokładnych obserwacji i dawała dokładność 8-10 %.

Nie wiadomo skąd się bierze ten stosunek jasności dwóch obszarów widma, ale przynosi nam on spore korzyści. Dzięki dokładniejszym pomiarom odległości, które umożliwia, będzie można lepiej zmierzyć ekspansję Wszechświata oraz określić wpływ ciemnej energii na jego losy.

Autor

Anna Kapuścińska

Komentarze

  1. bartold    

    czegoś tu nie rozumiem — 1. Nowa metoda pomiaru jest mniej dokładna. Rozumiem, że jej wartość polega na tym, że jest szybsza?

    2. Czy naprawdę mamy tak mało dokładne metody obliczania odległości od supernowych? Wszak 10 proc. (a w przypadku nowej metody – 6 proc.) to bardzo mało.

    1. at    

      pod warunkiem że 10 > 6 — Faktycznie coś ciężko rozumujesz.

      Te obrazki to raczej marny fotomontaż.

      Masa nie wybucha – wystarczy tu zastosować ‘virial theorem’ i hipoteza reakcji przemiany masy gwiazd w promieniowanie leci na pysk.

      Duże gwiazdy dzielą się często na mniejsze. Wtedy stosunek powierzchni do objętości rośnie = mniejsze naprężenia/ciśnienie.

    2. Ania    

      Nowa metoda jest dokładniejsza! — Nowa metoda jest dokładniejsza. Dokładność do 10% oznacza, że możliwy błąd pomiaru może wynosić 10%, czyli np. jeżeli pomiary dały nam wynik 100 parseków, to rzeczywista odległość wynosi
      a. stosując stary sposobu pomiaru 90-110 parseków
      b. stosując nowy sposób 94-106 parseków.
      Tak więc nie jest to wcale taka mała dokładność. W astronomii zdarzają się dużo większe błędy pomiaru. Gdzieś się nawet spotkałam z odległością do jakiejś gwiazdy wynoszącą 2000 +/- 1000 lat świetlnych…

      1. bartold    

        Dziękuję — Pytałem, bo nie wiedziałem.

        Zdanie: “odległość jest wyznaczana z dokładnością do 6 %” nie było dla mnie takie oczywiste. Myślałem, że te pomiary mają dokładność 6 %, a błąd to 94 %. Ale dziękuję za wyjaśnienie.

      2. Michał M.    

        Błąd większy od wartości? Czemu nie?

        > Tak więc nie jest to wcale taka mała dokładność. W astronomii
        > zdarzają się dużo większe błędy pomiaru. Gdzieś się nawet spotkałam
        > z odległością do jakiejś gwiazdy wynoszącą 2000 +/- 1000 lat
        > świetlnych…

        Mogą istnieć takie wielkości, które znamy z jeszcze większym błędem, sięgającym (przekraczającym) samą wartość. Ale to nie są bezwartościowe pomiary.

        Co zrobić jeśli różne szacunki mówią, że odległość jakiejś galaktyki (zmierzona różnymi metodami) zawiera się między 1 i 5 milionów lat świetlnych, a średnia pomiarów to 1,5 miliona?

        Niewielkie procentowo błędy to domena pomiarów w laboratoriach a nie obserwacji astronomicznych.

        Ludzie mają tendencję do zaniżania błędów pomiaru.

        Choćby ważenie się na wadze i sprawdzanie czy się chudnie. Pierwszy dzień: 86,2kg, dziesiąty dzień: 85,8kg. Schudłem czy nie? 400 gramów mniej, wiele osób powie że tak… Podczas gdy skorzystanie z ubikacji może zmniejszyć masę o kilogram. A wypicie dwóch piw zwiększy ją o tyle samo.

        W astronomii błędy są duże. Trzeba z tym żyć i nie złościć się, że niczego o Wszechświecie nie wiemy.

Komentarze są zablokowane.