Inteligência artificial e a incrível Vera C. Usando dados do laboratório de Rubin, os cientistas estão reexaminando nosso conhecimento sobre “velas estacionárias” no espaço. Estes são o resultado de explosões desencadeadas por estrelas mortas que agem como canibais – e ajudam a medir distâncias através do Universo.
Essas velas estáveis também são conhecidas como tipo 1a SupernovasE o seu papel na medição da distância é essencial para medir a taxa à qual o Universo se está a expandir. Isso significa que eles são essenciais para a nossa compreensão de como é essa expansão. acelera Por causa do efeito Energia escuraUma força misteriosa que ajuda a impulsionar o nosso universo em todas as direções.
A abordagem da equipe de pesquisa para observar essas supernovas do tipo 1a envolve a estrutura Combinada de Inferência e Padronização Relacionada a Galáxias, ou CIGaRS. Difere da abordagem mais padrão porque, em vez de usar observações espectroscópicas – que giram em torno da análise de assinaturas de luz – analisa imagens reais e análises matemáticas. A equipa explica que esta abordagem permite aos astrónomos determinar melhor a idade e a concentração de elementos pesados – conhecidos colectivamente como “metais” na astronomia – em estrelas que explodem em supernovas do tipo 1a. Isto é importante porque revela a distância das estrelas com mais precisão.
“Uma forma poderosa de modelar o universo é simulá-lo num computador”, disse Raúl Jiménez, membro da equipa de investigação, da Universidade de Barcelona, num comunicado. Relatório. “Isso fornece uma maneira de alterar todos os parâmetros possíveis simultaneamente para prever em que universo vivemos.
“Além disso, tendo esta capacidade, pode-se olhar para possíveis sistemas ‘desconhecidos’ para compreender o seu efeito. O impacto destes sistemas na nossa hipótese é o ingrediente mais importante que falta nas abordagens atuais para modelar o universo.”
O problema da energia escura e estrelas canibais
A nossa descoberta da energia escura começou com a morte de estrelas do tamanho do Sol e do seu combustível estelar fumegante. Anãs brancas. O o sol Terminará a sua vida como anã branca dentro de cerca de 6 mil milhões de anos sistema solar. No entanto, quando as estrelas têm um parceiro binário, as anãs brancas podem voltar à vida como vampiros cósmicos, removendo material destas estrelas companheiras.
Este canibalismo estelar culmina numa explosão nuclear descontrolada que geralmente destrói completamente a anã branca: uma supernova tipo 1a.
No entanto, aqui está a beleza da destruição. Estas explosões de supernovas do tipo 1a são consideradas de natureza mais uniforme (mais sobre isto num momento) e a análise da sua emissão de luz diz aos investigadores a que distância estão e a que velocidade se movem devido à expansão do Universo.
Em 1998, duas equipas de astrónomos usaram separadamente supernovas do tipo 1a para descobrir que não só o Universo está a expandir-se, como também o faz a um ritmo acelerado. O nome reservado para a força que impulsiona esta aceleração é energia escura.
Desde o final da década de 1990, a situação tornou-se ainda mais caótica e caótica. Por exemplo, a energia escura, seja ela qual for, domina o universo, representando cerca de 68% da matéria e do orçamento energético do universo. Além disso, sabemos que a energia escura começou a dominar apenas há 4 mil milhões de anos, quando o Universo existia há cerca de 9 mil milhões de anos. Big Bang-A expansão propulsiva é interrompida pela matéria e seu efeito gravitacional.
Para entender por que isso é tão preocupante, considere o seguinte: imagine empurrar uma criança em um balanço, observá-la desacelerar e depois parar quase completamente, como uma expansão impulsionada pelo Big Bang. Mais tarde, a velocidade do balanço aumenta e parece mover-se sem qualquer impulso. É isso que a energia escura faz no universo.
Portanto, não é surpresa que cientistas como Jimenez e colegas queiram chegar ao fundo da energia escura. Este quebra-cabeça é amplamente considerado o maior mistério da cosmologia moderna.
Mas o problema é o seguinte: lembra quando as supernovas do Tipo 1a pareciam iguais? Os pesquisadores descobriram recentemente que este não é o caso Sempre O anel é muito verdadeiro.
As velas são tão ruins?
Nos últimos 20 anos, os astrónomos descobriram que o brilho das supernovas do tipo 1a depende, em pequena medida, do ambiente galáctico em que explodem. Embora essas explosões ocorram em galáxias grandes ou antigas, elas são ligeiramente diferentes daquelas em galáxias mais jovens ou mais jovens. Galáxias.
Embora este efeito possa ser superado fazendo ajustes aproximados, ele ainda prejudica a precisão das medições de distância fornecidas por essas desastrosas velas padrão. A equipa abordou esse problema modelando todos os factores associados às supernovas, a natureza das suas galáxias hospedeiras, a poeira que diminui a sua emissão de luz, a frequência destas explosões ao longo do tempo e, de facto, a expansão do Universo, tudo ao mesmo tempo. O resultado é um modelo único e autoconsistente que conecta os elementos física e estatisticamente. A equipe foi capaz de coletar amostras de dezenas de milhares de supernovas do Tipo 1a simultaneamente.
Como resultado, as distâncias interestelares podem ser estimadas com muita precisão usando apenas imagens. Isto pode ser importante ao conduzir uma Pesquisa Legada de Espaço e Tempo (LSST). Observatório Rubin Do topo da sua montanha no Chile, começa a fornecer observações de um número sem precedentes de supernovas. A arquitetura CIGaRS está equipada exclusivamente para lidar com
“Ao contrário de outras estruturas que exigem simplificações analíticas, a nossa abordagem intransigente de inferência baseada em simulação de ponta a ponta é única, pois extrai informações cosmológicas e astrofísicas completas dos dados obtidos com esforço de Rubin”, afirma o relatório.
Os resultados foram publicados na revista na quarta-feira (6 de maio). Astronomia Natural.
