Type Ia Supernovae dataset kan een gamechanger worden voor de heelalmodellen

In geel alle ontdekte supernovae. Onderaan één uitgelichte supernova gedurende twee maanden. Credit: ZTF collaboration

Een gisteren gepubliceerde dataset van maar liefst 3.628 type Ia supernovae zou mogelijk een gamechanger kunnen worden voor de heelalmodellen. Die supernovae ontstaan door witte dwergsterren die door massatoevoer van een begeleider zwaarder worden dan de Limiet van Chandrasekhar (≈1,4 zonsmassa) en omdat ze altijd dezelfde absolute lichtsterkte tijdens hun maximum hebben kunnen ze uitstekend functioneren als ‘standaardkaars’ om de afstand te bepalen. Een team van sterrenkundigen onder leiding van o.a. Mathew Smith heeft met de Zwicky Transient Facility (ZTF) – een camera verbonden aan de 48″ Samuel Oschin Telescoop van het Palomar Observatorium in Californië – de supernovae ontdekt.

De koepel van de Samuel Oschin Telescoop van het Palomar Observatorium in Californië. © Palomar/Caltech

In 2,5 jaar tijd (tussen maart 2018 en december 2020) zijn de supernovae met de ZTF ontdekt en de resultaten daarvan zijn nu verschenen in de vorm van de DR2 datarelease. Het is voor het eerst dat zo’n grote set gegevens van type Ia supernovae is verschenen. Die supernovae zijn zeldzaam, want in een standaard sterrenstelsel verschijnt er gemiddeld maar eens per 1.000 jaar zo’n supernova. Maar omdat ZTF zoveel sterrenstelsels tot 1,5 miljard lichtjaar afstand in één keer in de gaten kan houden kan hij er toch veel ontdekken, gemiddeld zo vier (!) per nacht.

Kaart van hoeveel type Ia supernovae waar werden ontdekt. De grijze band is de Melkweg. Credit: ZTF collaboration

Eén van de belangrijkste uitkomsten van de onderzoeken is dat type Ia supernovae intrinsiek variëren als functie van hun omgeving, meer dan voorheen werd verwacht, en dat het tot nu toe aangenomen correctiemechanisme opnieuw moet worden bekeken. Dit zou de manier kunnen veranderen waarop we de uitdijingsgeschiedenis van het heelal meten en kan belangrijke gevolgen hebben voor de huidige afwijkingen die worden waargenomen in het standaardmodel van de kosmologie, het welbekende ΛCDM model. En daarmee zou het dus een gamechanger kunnen worden, zoals dat genoemd wordt. Op basis van DR2 heeft men nog geen kosmologische parameters, zoals de uitdijingssnelheid van het heelal, kunnen bepalen. Die worden verwacht bij de volgende dataset DR2,5.

Meer over de DR2 dataset van type Ia supernovae is te vinden in het vakartikel van M. Rigault et al, ZTF SN Ia DR2: Overview. Astronomy & Astrophysics, 2025; 694: A1. In totaal zijn er maar liefst 21 verschenen over ZTF SN 1a DR2 en die zijn allemaal hier te vinden. Veel leesplezier!

Bron: Universiteit van Lancaster.