Mye av astronomisk kunnskap er bygget på den kosmiske avstandsstigen. En av grunnene til at så mange løp må legges til, er at teknikker ofte blir vanskelige eller umulige å bruke forbi en viss avstand. Cepheid-variabler er et fantastisk objekt for å tillate oss å måle avstander, men lysstyrken deres er bare tilstrekkelig til at vi kan oppdage dem til noen titalls millioner parsec. Som sådan må nye teknikker, basert på lysere gjenstander, utvikles.
Den mest kjente av disse er bruken av Type Ia Supernovae (de som faller sammen bare passere Chandrasekhar-grensen) som "standardlys". Denne klassen av objekter har en veldefinert standardlysstyrke, og ved å sammenligne dens tilsynelatende lysstyrke med den faktiske lysstyrken, kan astronomer bestemme avstand via avstandsmodulen. Men dette er avhengig av den heldige omstendigheten med å få en slik hendelse til å skje når du vil vite avstanden! Åpenbart trenger astronomer noen andre triks opp ermet for kosmologiske avstander, og en ny studie diskuterer muligheten for å bruke en annen type supernova (SN II-P) som en annen form for standardlys.
Type II-P supernovaer er klassiske supernovaer med kjernekollaps som oppstår når kjernen til en stjerne har passert den kritiske grensen og ikke lenger kan støtte massen til stjernen. Men i motsetning til andre supernovaer, forfaller II-P saktere og utjevner seg i noen tid og skaper et "platå" i lyskurven (som er der "P" kommer fra). Selv om platåene deres ikke alle har samme lysstyrke, noe som gjør at de opprinnelig er ubrukelige som et standardlys, har studier det siste tiåret vist at å observere andre egenskaper kan tillate astronomer å bestemme hva lysstyrken på platået faktisk er og gjøre disse supernovene “standardiserbare ”.
Spesielt har diskusjonen sentrert i det siste rundt mulige forbindelser mellom hastigheten på ejecta og lysstyrken på platået. En studie publisert av D’Andrea et al. tidligere i år forsøkte å koble den absolutte lysstyrken til hastighetene på Fe II-linjen ved 5169 Ångstrøm. Imidlertid etterlot denne metoden store eksperimentelle usikkerheter som medførte en feil på opptil 15% av avstanden.
En ny artikkel som skal publiseres i oktoberutgaven av Astrophysical Journal, et nytt team, ledet av Dovi Poznanski fra Lawrence Berkley National Laboratory, forsøk på å redusere disse feilene ved å bruke hydrogen-beta-linjen. En av de viktigste fordelene med dette er at hydrogen er mye rikelig, slik at hydrogen-beta-linjen skiller seg ut, mens Fe II-linjene har en tendens til å være svake. Dette forbedrer signal / støy (S / N) -forholdet og forbedrer de samlede dataene.
Ved hjelp av data fra Sloan Digital Sky Survey (SDSS) kunne teamet redusere feilen i avstandsbestemmelse til 11%. Selv om dette var en forbedring i forhold til D’Andrea et al. studie, er det fortsatt betydelig høyere enn mange andre metoder for avstandsbestemmelse på lignende avstander. Poznanski antyder at disse dataene sannsynligvis er skjevt på grunn av en naturlig skjevhet mot lysere supernovaer. Denne systematiske feilen stammer fra det faktum at SDSS-dataene er supplert med oppfølgingsdata som teamet benyttet, men oppfølgingene blir bare utført hvis supernovaen oppfyller visse lysstyrkekriterier. Som sådan er metoden deres ikke fullt ut representativ for alle supernovaer av denne typen.
For å forbedre kalibreringen og forhåpentligvis forbedre metoden, planlegger teamet å fortsette studien med utvidede data fra andre studier som vil være fri for slike skjevheter. Spesielt har laget tenkt å bruke Palomar Transient Factory for å supplere resultatene.
Når statistikken forbedres, vil astronomer få et nytt løp på den kosmologiske distansestigen, men bare hvis de er heldige nok til å finne en av denne typen supernova.
