Kosmologie mit Supernovae vom Typ 1a freischalten

[/ caption] Seien wir ehrlich, Kosmologen fangen viel Flack. Dies sind Menschen, die routinemäßig Artikel veröffentlichen, die behaupten, die Größe des sichtbaren Universums, die Geschwindigkeit seiner halsbrecherischen Expansion und die Entfernung zu Galaxien, die immer näher an den Rändern von Zeit und Raum liegen, immer feiner einzuschränken. Viele Skeptiker verspotten Wissenschaftler, die so großartige Schlussfolgerungen zu ziehen scheinen, ohne die unglaublichen kosmischen Entfernungen direkt messen zu können. Nun, es stellt sich heraus, dass Kosmologen ein kreativer Haufen sind. Betreten Sie unseren Stern (ha, ha): den Typ 1a Supernova. Diese stellaren Feuerbälle sind eines der wichtigsten Werkzeuge, mit denen Astronomen so fantastische Entdeckungen über unser Universum machen. Aber wie genau machen sie das?

Lassen Sie uns zunächst über Physik sprechen. Supernovae vom Typ 1a resultieren aus einer nicht übereinstimmenden Ehe, die schief gelaufen ist. Wenn ein roter Riese und ein weißer Zwerg (oder seltener zwei weiße Zwerge) in einem Gravitationsabstand gefangen sind, beginnt der dichtere Zwergstern, Material von seinem aufgeblähten Begleiter zu sammeln. Schließlich erreicht der Weiße Zwerg eine kritische Masse (etwa das 1,4-fache unserer eigenen Sonne) und der natürliche Druck, den sein Kern ausübt, kann sein Gewicht nicht mehr tragen. Es kommt zu einer außer Kontrolle geratenen Kernreaktion, die zu einer katastrophalen Explosion führt, die so groß ist, dass sie Milliarden von Lichtjahren entfernt zu sehen ist. Seit Typ 1a Supernovae immer resultieren aus dem Zusammenbruch eines weißen Zwergs und seit dem weißen Zwerg immer Wenn Astronomen bei genau derselben Masse instabil werden, können sie leicht die genaue Leuchtkraft eines solchen Ereignisses ermitteln. Und sie haben. Das sind großartige Neuigkeiten, denn es bedeutet, dass Supernovae vom Typ 1a als sogenannte Standardkerzen verwendet werden können, mit denen Entfernungen im Universum untersucht werden können. Wenn Sie wissen, wie hell etwas ist und wie hell es von Ihrem Standort aus erscheint, können Sie leicht herausfinden, wie weit es entfernt sein muss.

Hier kommt nun die Kosmologie ins Spiel. Photonen verlieren auf natürliche Weise Energie, wenn sie sich durch das expandierende Universum bewegen, sodass die Lichtastronomen, die von Supernovae vom Typ 1a kommen, immer rotverschoben sind. Die Größe dieser Rotverschiebung hängt von der Menge an dunkler Energie ab, die die Expansion des Universums bewirkt. Dies bedeutet auch, dass die scheinbare Helligkeit einer Supernova (dh wie hell sie von der Erde aus aussieht) überwacht werden kann, um festzustellen, wie schnell sie aus unserer Sichtlinie zurücktritt. Beobachtungen des Nachthimmels werden immer eine Funktion einer bestimmten Kosmologie sein; Da ihre Entfernungen jedoch so einfach berechnet werden können, können Astronomen mit Supernovae vom Typ 1a tatsächlich eine physikalische Karte der Expansion des Universums zeichnen.

Das Erkennen einer Supernova vom Typ 1a in ihren frühen, explosiven Phasen ist ein seltenes Ereignis. Immerhin ist das Universum ein ziemlich großer Ort. Aber wenn es passiert, bietet es den Beobachtern eine beispiellose Gelegenheit, das Chaos zu analysieren, das zu einer solch massiven Explosion führt. Manchmal haben Astronomen sogar das Glück, einen direkt in unserem kosmischen Hinterhof zu fangen. Dies geschah im vergangenen August, als die Palomar Transit Factory (PTF) von Caltech in M101, einer nur 25 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie, eine Supernova vom Typ 1a entdeckte. Übrigens müssen nicht nur Profis den ganzen Spaß haben! Amateur- und Berufsastronomen konnten diese Supernova (die romantisch PTF11kly) verwenden, um das Innenleben dieser kostbaren Standardkerzen zu untersuchen. Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie Sie das nächste Mal in die Action einsteigen können? Weitere Informationen finden Sie im Podcast von UT, Erste Schritte in der Amateurastronomie.

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