Supernova Cosmology Project

Het Supernova Cosmology Project is een groot onderzoek binnen de astronomie naar supernova's van het type Ia. Er wordt onderzoek gedaan naar clusters met een grote roodverschuiving, ${\displaystyle z>1,2}$.

Type Ia-supernova's zijn supernova-explosies die ontstaan in witte-dwerg-dubbelsterren. Een witte dwerg trekt bij dit soort explosies massa van een begeleidende ster naar zich toe. Indien de massa de Chandrasekhar-limiet meer dan 1,4 zonnemassa's wordt, explodeert de witte dwerg en ontstaat er een supernova. Kenmerk van deze explosie is dat door de Chandrasekhar-limiet de helderheid altijd even groot is. Type Ia-supernova's zijn daarom de standaard lichtbronnen in het heelal.

Dit soort supernova's zijn zeldzaam, er komen er maar ongeveer drie keer per 1000 jaar in het melkwegstelsel voor. Er worden er desondanks door de grote hoeveelheid sterrenstelsels regelmatig waargenomen. Door de helderheid van verafgelegen supernova's te vergelijken met die van dichtbij, kunnen sterrenkundigen de afstand bepalen die het licht heeft afgelegd. Door deze afstand te vergelijken met de roodverschuiving kan de mate van expansie van het heelal op een bepaald tijdstip worden uitgerekend.

Voor het project wordt gebruikgemaakt van de ruimtetelescoop Hubble, de Very Large Telescope VLT van de Europese Zuidelijke Sterrenwacht ESO in Chili en het Keck-observatorium in Hawaï. Deze telescopen hebben voor voldoende gegevens van dichtbijgelegen en verre supernova's gezorgd. Tegengesteld aan de verwachtingen bleek uit de analyse van deze waarnemingen dat na de oerknal de uitdijing van het heelal afnam, vervolgens weer toenam en nog steeds toeneemt.

Methode

De methode is door astronoom Richard Ellis ontwikkeld. Hij begon in 1986 in Chili met een kleine telescoop. Na maanden van observeren ontdekte hij de eerste type Ia-supernova. Door samenwerking te zoeken met de onderzoeksgroep uit Berkeley kon een nieuwe panoramische camera op de Britse telescopen op de Canarische Eilanden in gebruik worden genomen, waardoor er veel meer supernova's konden worden ontdekt.

De onderzoeksgroep onderzoekt de hemel vlak na nieuwe maan en maakt opnamen van 50 tot 100 delen van de hemel. Daarna worden drie weken later opnamen gemaakt van dezelfde delen. Deze werkwijze garandeert dat er voldoende supernova's worden gevonden en dat de hemel tussen nieuwe maan en volle maan het donkerst is. De Kecktelescoop en van de ruimtetelescoop Hubble worden sinds 1994 ook voor de studie van verafgelegen supernova's gebruik. In 1997 werden supernova's geobserveerd met een roodverschuiving van 0,83, wat neerkomt op een afstand van 7 miljard lichtjaar. Die verre supernova's bleken volgens hun helderheid verder weg te zijn dan op grond van hun roodverschuiving werd verwacht, waaruit volgde dat de uitdijing vroeger langzamer was dan tegenwoordig. Volgens de invloed van de zwaartekracht zou de uitdijing tegenwoordig juist minder moeten zijn dan 7 miljard jaar geleden.

Die uitdijing van het heelal, waarvan wordt waargenomen, dat die steeds sneller gaat, wordt tegenwoordig met de donkere energie verklaard, een kracht die als een soort anti-zwaartekracht werkzaam is. Er wordt sinds 1998 onderzoek naar de donkere energie gedaan.

Websites

• Supernova Cosmology Project