Los cosmólogos mejoran la medición de velas estándar

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Los cosmólogos han encontrado una técnica nueva y más rápida que establece el brillo intrínseco de las supernovas de Tipo Ia con mayor precisión que nunca. Estas estrellas en explosión son las mejores velas estándar para medir distancias cósmicas y son las herramientas que hicieron posible el descubrimiento de la energía oscura. Un equipo internacional ha encontrado una manera de hacer el trabajo de medir distancias estelares en una sola noche en lugar de meses de observaciones simplemente midiendo la relación del flujo (potencia visible o brillo) entre dos regiones específicas en el espectro de un Supernova tipo Ia. Con este nuevo método, la distancia de una supernova se puede determinar con una incertidumbre superior al 6 por ciento.

Utilizando métodos clásicos, que se basan en el color de una supernova y la forma de su curva de luz (el tiempo que tarda en alcanzar el brillo máximo y luego desaparecer), la distancia a las supernovas de tipo Ia se puede medir con una incertidumbre típica del 8 al 10 por ciento. . Pero obtener una curva de luz lleva hasta dos meses de observaciones de alta precisión. El nuevo método proporciona una mejor corrección con el espectro completo de una sola noche, que se puede programar en función de una curva de luz mucho menos precisa.

Los miembros de la fábrica internacional de supernovas cercanas (SNfactory), una colaboración entre el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de EE. UU., un consorcio de laboratorios franceses y la Universidad de Yale, buscaron los espectros de 58 supernovas de tipo Ia en el conjunto de datos de SNfactory y encontraron la clave. relación espectroscópica.

La nueva corrección de la relación de brillo parece mantenerse sin importar la edad o la metalicidad de la supernova (mezcla de elementos), el tipo de galaxia anfitriona o cuánto se ha atenuado por el polvo intermedio.

El miembro del equipo Stephen Bailey del Laboratorio de Física Nuclear y de Alta Energía (LPNHE) en París, Francia, dice que la biblioteca de espectros de alta calidad de SNfactory es lo que hizo posible sus exitosos resultados. “Cada imagen de supernova que toma SNfactory es un espectro completo”, dice. «Nuestro conjunto de datos es, con mucho, la colección más grande del mundo de excelentes series temporales de Tipo Ia, con un total de unos 2500 espectros».

El factor de estandarización más preciso que encontró Bailey fue la relación entre la longitud de onda de 642 nanómetros, en la parte roja-naranja del espectro, y la longitud de onda de 443 nanómetros, en la parte azul-púrpura del espectro. En su análisis no hizo suposiciones sobre el posible definición físico de las características espectrales. Sin embargo, descubrió múltiples relaciones de brillo que pudieron mejorar la estandarización sobre los métodos actuales aplicados a las mismas supernovas.

Rollin Thomas, miembro de SNfactory de la División de Investigación Computacional de Berkeley Lab, que analiza la física de las supernovas, dice: “Si bien la luminosidad de una supernova de tipo Ia depende de sus características físicas, también depende del polvo que interviene. La relación 642/443 de alguna manera alinea esos dos factores, y no es la única relación que lo hace. Es como si la supernova nos dijera cómo medirla”.

La fábrica de supernovas cercana describe el descubrimiento de la nueva técnica de estandarización en un artículo del próximo número de la revista Astronomy & Astrophysics, y el resumen es disponible en linea.

Fuente: berkeley