Mycket av astronomisk kunskap bygger på den kosmiska avståndsstegen. En av anledningarna till att så många körningar måste läggas till är att tekniker ofta blir svåra till omöjliga att använda förbi ett visst avstånd. Cepheid-variabler är ett fantastiskt objekt för att vi ska kunna mäta avstånd, men deras ljusstyrka är bara tillräcklig för att vi ska kunna upptäcka dem till några tiotals miljoner parsecs. Som sådan måste nya tekniker baseras på ljusare objekt utvecklas.
Det mest berömda av dessa är användningen av Type Ia Supernovae (de som kollapsar bara passera Chandrasekhar-gränsen) som "standardljus". Denna klass av objekt har en väldefinierad standardljusstyrka och genom att jämföra dess uppenbara ljusstyrka med den faktiska ljusstyrkan, kan astronomer bestämma avståndet via distansmodulen. Men detta förlitar sig på den framgångsrika omständigheten att en sådan händelse inträffar när du vill veta avståndet! Uppenbarligen behöver astronomer några andra knep i ärmet för kosmologiska avstånd, och en ny studie diskuterar möjligheten att använda en annan typ av supernova (SN II-P) som en annan form av standardljus.
Supernovaer av typ II-P är klassiska supernovaer med kärnkollaps som uppstår när kärnan i en stjärna har passerat den kritiska gränsen och inte längre kan stödja stjärnans massa. Men till skillnad från andra supernovaer, sönder II-P långsammare och utjämnas under en tid och skapar en "platå" i ljuskurvan (som är "P" kommer från). Även om deras platåer inte alla har samma ljusstyrka, vilket gör dem initialt värdelösa som ett standardljus, har studier under det senaste decenniet visat att observationer av andra egenskaper kan göra det möjligt för astronomer att bestämma vilken platåns ljusstyrka faktiskt är och göra dessa supernovaer "standardiserbara ”.
I synnerhet har diskussioner nyligen centrerats kring möjliga förbindelser mellan hastigheten på ejecta och platåns ljusstyrka. En studie publicerad av D’Andrea et al. tidigare i år försökte koppla den absoluta ljusstyrkan till hastigheterna på Fe II-linjen vid 5169 Ångström. Emellertid lämnade denna metod stora experimentella osäkerheter som översatte till ett fel på upp till 15% av avståndet.
Ett nytt papper, som kommer att publiceras i oktoberutgåvan av Astrophysical Journal, ett nytt team, ledat av Dovi Poznanski från Lawrence Berkley National Laboratory försök att minska dessa fel genom att använda vätgasbetalinjen. En av de främsta fördelarna med detta är att väte är mycket rikligt så att vätgas-beta-linjen sticker ut medan Fe II-linjerna tenderar att vara svaga. Detta förbättrar signal / brus (S / N) -förhållandet och förbättrar övergripande data.
Med hjälp av data från Sloan Digital Sky Survey (SDSS) kunde teamet minska felet i avståndsbestämning till 11%. Även om detta var en förbättring jämfört med D’Andrea et al. studie är det fortfarande betydligt högre än många andra metoder för avstämningsbestämning på liknande avstånd. Poznanski antyder att dessa uppgifter troligen är snedställda på grund av en naturlig förspänning mot ljusare supernovaer. Detta systematiska fel härrör från det faktum att SDSS-uppgifterna kompletteras med uppföljningsdata som teamet anställde, men uppföljningarna genomförs endast om supernova uppfyller vissa ljuskriterier. Som sådan är deras metod inte helt representativ för alla supernovaer av denna typ.
För att förbättra deras kalibrering och förhoppningsvis förbättra metoden planerar teamet att fortsätta sin studie med utvidgade data från andra studier som skulle vara fria från sådana förspänningar. I synnerhet avser teamet att använda Palomar Transient Factory för att komplettera sina resultat.
När statistiken förbättras kommer astronomer att få ytterligare ett steg på den kosmologiska avståndsstegen, men bara om de har turen att hitta en av den här typen av supernova.
