Bild wikipedia Schema över hur en supernova Ia blir till. En supernova typ Ia exploderar alltid vid samma massa och med samma kemiska innehåll vilket gör att de utstrålar samma mängd ljus. Skeendet kommer ur en exploderande vit dvärg i ett dubbelstjärnsystem tillsammans med en röd jätte. Därför kan explosionen användas som en metod att mäta långa avstånd i rymden genom att man observerar hur mycket ljus som når jorden och räknar ut avståndet med inversa kvadratlagen
Forskare vid University of Queenslands School of Mathematics and Physics var ledare till en global insats för att sammanställa en datamängd som innehåller information om 2 884 stycken typ Ia-supernovor som används för att mäta kosmiska avstånd.
Doktorand Ryan Camilleri beskriver att projektet sätter en ny global standard inom supernovakosmologi och ger den tydligaste bilden hittills av hur universum har expanderat över tid.
"Vi har byggt upp tre decennier av astronomiska observationer till en enda, konsekvent ram. Vi kombinerade våra data med andra kosmiska mätningar, inklusive relikljus från Big Bang och kartor över hur galaxer är fördelade i rymden. Istället för att bekräfta den standardmodell för kosmologi där man antar att mörk energi är fast och oföränderlig har vi nu fått bevis för att mörk energi kan förändras över tid."
Datasetet kombinerar historiska mätningar med data från Dark Energy Survey (se nedan) (DES) som publicerades 2024.
För att enhetliggöra informationen analyserades äldre observationer på nytt med hjälp av modern teknik.
"Under åren har vi lärt oss mycket mer om hur supernovor beter sig, då vi har kunnat gå tillbaka och tillämpa den förbättrade förståelsen på äldre data," beskriver Mr Camilleri och tillägger. "Omfattande arbete har gjorts för att koppla samman observationer från olika teleskop med olika kapaciteter och ta hänsyn till frågor som kosmiskt damm och galaxens massa som kan påverka ljuset från en supernova. Vi inkluderade också mer subtila effekter som gravitationslinsning vilket ger böjning och förstoring av ljus runt stora objekt när det färdas från en supernova till jorden."
Rumtiden är krökt kring ett massivt objekt till exempel en galaxhop eller ett svart hål linsning innebär att ljus böjs de ljusstrålar som är på väg mot oss från en ljuskälla bakom galaxen. Denna linseffekt kan förstora och förvränga bilden av ljuskällan
Astrofysikern professor Tamara Davis beskriver att datasetet var ett spännande steg mot att förstå vad mörk energi kan vara.
"Våra supernovadata från DES 2024 (namnet på undersökningen) visade först antydningar om att mörk energi kan variera över tid, och denna nya sammanställning visar också en avvikelse från standardmodellen, även om det går i en något annan riktning. På liknande sätt fann man från Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) antydningar om variationer i mörk energi i dessa undersökningar av relik-ljudvågor från det tidiga universum.
Framtida undersökningar kommer att läggas till data, inklusive de från Dark Energy Bedrock All-Sky Supernova-programmet (DEBASS) som upptäckt hundratals fler supernovor närmare jorden än DES-undersökningen.
Läs kosmologiresultaten på arXiv här och värdgalaxens massmätningar.
Resultaten kommer från insatser från hundratals forskare som under många decennier tillsammans med personer som arbetat med Dark Energy Survey, Foundation Supernova Survey, PanStarrs I, Sloan Digital Sky Survey, Supernova Legacy Survey, Carnegie Supernova Project och Center for Astrophysics supernovasurvey.
