Ubrzano širenje svemira ponovno je pod povećalom. Nova analiza supernova tipa Ia tvrdi da korekcija povezana sa starošću zvjezdanih populacija u galaksijama domaćinima može znatno utjecati na zaključak da se svemir širi ubrzano.
Autori sa Sveučilišta Yonsei ne tvrde da su time opovrgnuli ubrzano širenje svemira. Njihova je tvrdnja uža: procjena ovisi o tome kako se u podacima obrađuju razlike među galaksijama u kojima supernove nastaju. Rad je objavljen u časopisu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society i nastavlja raspravu koja traje više godina.
Zašto su supernove važne za širenje svemira
Supernove tipa Ia imaju približno predvidljiv pravi sjaj. Usporedbom tog poznatog sjaja s onim što teleskopi izmjere na Zemlji astronomi procjenjuju koliko su daleko. Kada se takve udaljenosti usporede s crvenim pomakom, odnosno rastezanjem svjetlosti zbog širenja prostora, dobiva se povijest širenja svemira.
U kasnim 1990-ima upravo su supernove pokazale da se širenje svemira s vremenom ubrzava. U standardnom modelu taj se učinak pripisuje tamnoj energiji, nazivu za još nepoznatu sastavnicu koja danas čini najveći dio ukupne energetske gustoće svemira.
Supernove su među ključnim kozmološkim mjernim alatima, dok se o tamnoj energiji zaključuje iz više neovisnih opažanja.
Problem može biti u galaksijama domaćinima
Supernove nisu potpuno jednake. Na njihov izmjereni sjaj mogu utjecati kemijski sastav, prašina i dob zvjezdane populacije iz koje su potekle. Ako se te razlike ne uključe u izračun, neke bi se supernove mogle činiti slabijima ili jačima nego što bi trebale biti. Udaljenosti bi tada bile sustavno pomaknute, a s njima i procjena brzine kozmičkog širenja.
Jedna važna korekcija odnosi se na dob zvjezdanih populacija u galaksijama domaćinima. Taj se učinak opisuje kao pristranost povezana sa starošću progenitora, odnosno zvijezde koja je prethodila eksploziji. Supernova nastala iz starije populacije može imati drukčiji odnos između sjaja i standardiziranih parametara od supernove u mlađoj galaksiji.
Yonseijev tim ranije je tvrdio da takva korekcija slabi dokaz za ubrzano širenje. Drugi su istraživači odgovorili da je učinak mnogo manji kada se dob progenitora procijeni drukčijim modelom i kada se u obzir uzme prigušenje svjetlosti prašinom. Nova analiza ponovno ispituje upravo te dvije točke.
Što je nova analiza pronašla
Autori su analizirali uzorak supernova iz raspona crvenih pomaka od približno 0,04 do 0,42. U tom se rasponu prosječna dob zvijezda u galaksijama domaćinima mijenja za oko tri milijarde godina. Smatraju da takvo objedinjavanje podataka može prikriti vezu između starosti i ostatka u sjaju supernova te tako oslabiti procijenjeni učinak.
Tim osporava i model prašine iz ranije analize. Prema njihovu tumačenju, njegova ovisnost o masi galaksije ide u suprotnom smjeru od onoga što pokazuju izmjerene krivulje prigušenja svjetlosti. Kada se korekcije za dob i prašinu obrade zajedno, dobiveni nagib ostaje dovoljno velik da utječe na kozmološki zaključak.
Drugim riječima, nova analiza ne donosi novo opažanje ubrzanja ni usporavanja. Tvrdi da se postojeći podaci mogu drukčije protumačiti kada se preciznije razdvoje svojstva supernova od svojstava galaksija u kojima su nastale.
Što će odlučiti daljnja mjerenja
Većina kozmologa i dalje prihvaća ubrzano širenje kao najbolje objašnjenje ukupnog skupa opažanja. Osim supernova, u istu sliku uklapaju se kozmičko mikrovalno pozadinsko zračenje, raspored galaksija i barionske akustične oscilacije. Nijedna pojedinačna analiza supernova ne može sama poništiti sve te neovisne dokaze.
Ipak, sustavne pogreške u kalibraciji supernova važne su jer se njima određuje jedan od ključnih parametara kozmološkog modela. Ako se procijenjeni sjaj pomiče s dobi galaksije, dio prividnog ubrzanja mogao bi biti posljedica načina standardizacije podataka, a ne nove fizike.
Odgovor će tražiti veći i raznolikiji uzorak supernova, bolje procjene prašine i izravnija mjerenja starosti zvjezdanih populacija u galaksijama domaćinima. Nije riječ o izboru između “dokazane” i “opovrgnute” slike svemira, nego o tome kako iz istih mjerenja što pouzdanije izdvojiti stvarni kozmološki signal.
