חוקרים ניתחו מחדש שלושה עשורים של תצפיות ואיחדו שני סקרים גדולים; פירוש התוצאות עדיין תלוי בשיטת הניתוח, והמחקר טרם עבר ביקורת עמיתים
תרגום: נחום שרשבסקי; עריכה: אתר הידען
הערת מערכת: המאמר המדעי זמין כעת כקדם־פרסום וטרם עבר ביקורת עמיתים. התוצאות הן רמז אפשרי, והמסקנה תלויה בשיטת הניתוח הסטטיסטי.
הקטלוג הכי גדול של סופרנובות מסוג Ia שהורכב עד כה מספק לאסטרונומים תיעוד מפורט יותר של התפשטות היקום. התוצאות מוסיפות להוכחות שהאנרגיה האפלה, הרכיב הלא ידוע שמניע לפי הסברה את ההתפשטות, אולי מתפתח ולא נשאר קבוע.
סופרנובה מסוג Ia מתרחשת כשננס לבן עובר התפוצצות תרמו-גרעינית. אפשר לתקנן את הבהירות שלהן, ולכן אסטרונומים משתמשים בהן כסמני מרחק קוסמיים, כשהם משווים את מידת הבהירות שלהן עם מהירות ההתרחקות של הגלקסיות המארחות. תצפיות דומות עזרו לגלות את ההתפשטות המאיצה של היקום בסוף שנות התשעים.
החוקרים השוו גם מודלים שבהם האנרגיה האפלה קבועה וכאלה שבהם היא משתנה. המאמר עצמו מדווח כי התמיכה במודל המשתנה חלשה בניתוח בייסיאני, בעוד שבחלק מן הניתוחים האחרים מתקבלים רמזים חזקים יותר. לפיכך מדובר בשאלה פתוחה, והממצאים עדיין לא עברו ביקורת עמיתים.
שלושה עשורים של תצפיות על סופרנובות
צוות חוקרים אסף מדידות מ-2,884 סופרנובות מסוג Ia. הדוקטורנט ריאן קמילרי אמר שהאוסף קובע אמות מידה חדשות לקוסמולוגיה של סופרנובות ומספק את השחזור הכי ברור עד היום של השינויים בהתפשטות היקום עם הזמן.
"בנינו מחדש שלושה עשורים של תצפיות אסטרונומיות לתוך מסגרת אחת עקבית", אמר קמילרי.
"שילבנו את הנתונים שלנו עם מדידות קוסמיות אחרות, כולל שרידי אור מהמפץ הגדול ומפות של פיזור הגלקסיות בחלל.
"במקום לאמת את המודל הסטנדרטי של הקוסמולוגיה, שבו מניחים שהאנרגיה האפלה קבועה ולא משתנה, יש לנו יותר הוכחות שהאנרגיה האפלה אולי משתנה עם הזמן".
להתאים בין טלסקופים שונים
הקטלוג כולל מדידות היסטוריות לצד מדידות מ-DES (סקר האנרגיה האפלה) שפורסמו ב-2024. במקום רק לשלב את התוצאות המקוריות, החוקרים ניתחו מחדש את התצפיות הישנות יותר באמצעות טכניקות מודרניות כדי שאפשר יהיה להשוות באופן אמין יותר נתונים שנאספו מטלסקופים שונים.
"עם השנים למדנו הרבה יותר איך סופרנובות מתנהגות, כך שיכולנו לחזור אחורה וליישם את ההבנה המשופרת הזאת על נתונים ישנים", אמר קמילרי.
"נעשתה עבודה רבה כדי לחבר תצפיות מטלסקופים שונים בעלי יכולות שונות ולהביא בחשבון סוגיות כמו אבק קוסמי ומסות של גלקסיות, שיכולים להשפיע על האור שמגיע מסופרנובה.
"כללנו גם השפעות עדינות יותר כמו עידוש כבידתי, שהוא עיקום והגברה של אור סביב גופים גדולים כשהוא נע מסופרנובה לכדור הארץ".
רמזים בלתי תלויים על אנרגיה אפלה משתנה
האסטרופיזיקאית פרופסור תמרה דייוויס אמרה שהאוסף המורחב הוא צעד חשוב בדרך לזיהוי האנרגיה האפלה ואיך היא מתנהגת. למרות שהחריגה האחרונה לא מצביעה בדיוק באותו הכיוון כמו תוצאות המוקדמות יותר מ-DES, שתיהן מעלות שאלות לגבי ההנחה הסטנדרטית שהאנרגיה האפלה נשארת ללא שינוי.
"נתוני הסופרנובות שלנו מ-DES ב-2024 הראו לראשונה רמזים שהאנרגיה האפלה אולי משתנה עם הזמן, וגם באוסף החדש הזה רואים חריגה מהמודל הסטנדרטי, אם כי בכיוון קצת שונה", אמרה פרופסור דייוויס.
"בדומה, בתוצאות מ-DESI (המכשיר הספקטרוסקופי לאנרגיה אפלה) נמצאו רמזים לשינויים באנרגיה האפלה בסקרים של שרידי גלי קול מהיקום המוקדם.
כך שבשתי מדידות בלתי תלויות לחלוטין נמצאו רמזים לשינויים באנרגיה האפלה, וזה מאתגר את המודל הסטנדרטי שהאנרגיה האפלה לא משתנה".
שאלות ותשובות
כמה סופרנובות נכללו במאגר?
החוקרים איחדו נתונים על 2,884 מועמדות לסופרנובות מסוג Ia שנצפו במשך כשלושה עשורים.
האם המחקר הוכיח שהאנרגיה האפלה משתנה?
לא. ניתוח הנתונים מצא רמזים שתלויים בשילוב המדידות ובשיטת ההערכה הסטטיסטית; נדרשים אישוש עצמאי וביקורת עמיתים.
כיצד סופרנובות מסייעות למדוד את התפשטות היקום?
באמצעות השוואת הבהירות הנצפית של סופרנובות מסוג Ia, לאחר תיקון הבהירות שלהן, לשינוי באור כתוצאה מהתרחקות הגלקסיה.
המאמר המדעי
מקור הכתבה: אוניברסיטת קווינסלנד.
