Tusentals supernovor analyserade – ger ny kunskap om universums expansion

En internationell grupp med forskare från bland annat Oskar Kleincentret i Stockholm har utvecklat nya metoder för att mäta universums expansion. Genom att analysera hur ljusstyrkan hos en supernova förändras över tid banar de väg för kosmologiska undersökningar som ger ytterligare kunskap om supernovor och universums expansion.

Locations of the 3628 Type Ia supernova explosions

Rymdkarta för de 3628 Type Ia-supernovaexplosionerna i avlägsna galaxer observerade med Zwicky Transient Facility (ZTF) vid Palomar-observatoriet i Kalifornien. Det 1,2-meter vida teleskopet skannade den del av norra himlen som inte blockeras av vår egen Vintergata (mörkt område) under tre år för att samla in dessa data. Infällda bilder visar ett särskilt exempel på en Type Ia-supernova upptäckt av ZTF. Figuren illustrerar supernovans utvecklingen från precis före explosionen och de två följande månaderna. Figuren gjordes av Mickael Rigault.

Forskarna inom projektet Zwicky Transient Facility (ZTF) publicerar nu nya upptäckter i form av mer än 20 vetenskapliga artiklar i ett specialnummer av tidskriften Astronomy and Astrophysics. Dessa studier baseras på en stor samling av 3 628 Typ Ia supernovor och ger nya insikter om dessa stjärnexplosioner och deras roll i de mest precisa mätningarna av universums expansion. Typ Ia supernovor fungerar som viktiga kosmiska avståndsmätare. Detta gör det möjligt för astronomer att spåra universums accelererande expansion, som drivs av den mörka energin.

Den omfattande datamängd som nu finns tillgänglig tillhandahålls av ZTF vid Palomar-observatoriet i Kalifornien, som är ett världsledande projekt för att kartlägga hur natthimlen förändras från natt till natt. De nya data som nu redovisas är det största och mest systematiskt analyserade urvalet av närliggande Typ Ia supernovor (SNIa) som hittills skett. Med denna nya enorma datamängd blir det möjligt att få en djupare förståelse av supernovornas egenskaper och de potentiella effekter de kan ha på kosmologiska mätningar.

Svar på grundläggande fråga inom kosmologi

Ariel Goobar.
Foto: Adam af Ekenstam

Oskar Kleincentret (OKC) vid Stockholms universitet är ett av de forskningsinstitut som ligger bakom ZTF. Ariel Goobar är professor vid Fysikum, Stockholms universitet, och föreståndare för Oskar Kleincentret. Han leder en forskargrupp inom kosmologi och är också medlem i en av de forskargrupper som upptäckte den accelererande expansionen av universum 1998. Ariel Goobar betonar betydelse av de nya data som nu finns:
– Målet är att ta itu med en av vår tids största frågor inom grundläggande fysik och kosmologi – vad består största delen av universum av? För att svara på det är ZTF:s supernovor avgörande.

Joel Johansson är forskare vid OKC och Fysikum, Stockholms universitet:
– Vår analys utgör ett stort steg framåt i precision och omfattning inom kosmologin. ZTF:s urval gör det möjligt för oss att förfina vår förståelse av dessa kosmiska fyrbåkar och förbättra deras användning som standardljus för att mäta universums expansion.

Studier inom flera områden

De artiklar som nu publicerats spänner över ett brett spektrum av ämnen, inklusive förbättringar av supernovaklassificering, förbättrade modelleringstekniker, nya insikter kring den exploderande stjärnan och studier av de miljöer där dessa explosionerna sker. Ett viktigt bidrag är även en studie ledd av D’Arcy Kenworthy, postdoktor vid OKC, om ett nytt sätt att beskriva ljusintensiteten hos dessa kraftfulla explosioner.

ZTF:s kontinuerliga övervakning av natthimlen och dess snabba detektions- och klassificeringssystem har varit avgörande för att samla denna omfattande datamängd. Professor Jesper Sollerman, vid Institutionen för astronomi och OKC, har spelat en ledande roll i den systematiska klassificeringen av stjärnexplosioner med ZTF. Programmet samordnas med många observatorier, inklusive Nordic Optical Telescope på La Palma, och bidrar till en global insats för att förstå universum.

Fynden från dessa studier banar vägen för framtida forskning, särskilt med de undersökningar som ska göras med Vera C. Rubin-observatoriets Legacy Survey of Space and Time (LSST). De lärdomar som dragits från ZTF:s Typ Ia supernovor kommer att hjälpa till att förfina metoderna som används i nästa generations kosmologiska undersökningar.

Läs artiklarna i Astronomy and Astrophysics
Läs internationellt pressmeddelande

Läs om Zwicky Transient Facilities

Vad är en supernova?

En supernova är en explosion som inträffar när en massiv stjärna dör eller en vit dvärg i ett dubbelstjärnesystem drar till sig för mycket material från sin följeslagare. Den stora mängden energi som frigörs får stjärnan att lysa upp starkare än en hel galax under en kort period.

Ta del av fler nyheter från Stockholms universitet

Vill du läsa mer om aktuell forskning vid Stockholms universitet hittar du våra forskningsnyheter här. Du kan även prenumerera på universitetets nyhetsbrev. Läs tidigare nummer och prenumerera här.

Tema

Forskningsämnen

Supernovor Kosmologi, astropartikelfysik och strängteori

Senast uppdaterad: 17 februari 2025

Sidansvarig: Kommunikationsavdelningen

{ "dimensions": [ { "id": "department.categorydimension.subject", "name": "Global categories", "enumerable": true, "entities": [], "localizations": {} }, { "id": "department.categorydimension.tag.Keywords", "name": "Keywords", "enumerable": false, "entities": [], "localizations": {} }, { "id": "department.categorydimension.tag.Person", "name": "Person", "enumerable": false, "entities": [], "localizations": {} }, { "id": "department.categorydimension.tag.Tag", "name": "Tag", "enumerable": false, "entities": [], "localizations": {} }, { "id": "localcategorytree.su.se", "name": "Lokala kategorier för www.su.se", "enumerable": true, "entities": [], "localizations": {} }, { "id": "webb2021.categorydimension.Category", "name": "Globala kategorier Nyheter (Webb 2021)", "enumerable": true, "entities": [ { "id": "webb2021.categorydimension.Category.forskning_nyheter", "name": "Forskning", "entities": [], "attributes": [], "childrenOmitted": false, "localizations": {} }, { "id": "webb2021.categorydimension.Category.om_oss_nyheter", "name": "Om universitetet", "entities": [], "attributes": [], "childrenOmitted": false, "localizations": {} } ], "localizations": {} }, { "id": "webb2021.categorydimension.Label", "name": "Tema (Webb 2021)", "enumerable": true, "entities": [ { "id": "webb2021.categorydimension.Label.Astronomi", "name": "Astronomi och kosmologi", "entities": [], "attributes": [], "childrenOmitted": false, "localizations": {} }, { "id": "webb2021.categorydimension.Label.Fysik", "name": "Fysik", "entities": [], "attributes": [], "childrenOmitted": false, "localizations": {} } ], "localizations": {} }, { "id": "webb2021.categorydimension.Label.en", "name": "Themes (Webb 2021)", "enumerable": true, "entities": [], "localizations": {} }, { "id": "webb2021.categorydimension.Keyword", "name": "Keywords (Webb 2021)", "enumerable": false, "entities": [], "localizations": {} } ] }