Un nuevo conjunto de datos único de supernovas de tipo Ia puede cambiar la forma en que los cosmólogos miden la historia de expansión del universo.
Las supernovas de tipo Ia son las explosiones dramáticas de estrellas enanas blancas al final de sus vidas. Los cosmólogos las utilizan para sondear las distancias a través del universo comparando sus flujos, a medida que los objetos más lejanos aparecen más tenues.
El grupo de trabajo de ciencia cosmológica de ZTF (Zwicky Transient Facility) ha publicado veintiún artículos que estudian estas 3628 supernovas de tipo Ia, formando un número especial en Astronomy & Astrophysics. ZTF es un estudio astronómico del cielo de campo amplio que utiliza una nueva cámara acoplada al telescopio Samuel Oschin en el Observatorio Palomar en California.
El astrofísico de la Universidad de Lancaster Mathew Smith, codirector de la nueva publicación, dijo en un comunicado: "Este lanzamiento proporciona un conjunto de datos que cambia las reglas del juego para la cosmología de supernovas. Abre la puerta a nuevos descubrimientos sobre la expansión del universo y la física fundamental de las supernovas".
Esta es la primera vez que los astrofísicos tienen acceso a un conjunto de datos tan grande y homogéneo. Las supernovas de tipo Ia son raras, ya que ocurren aproximadamente una vez cada mil años en una galaxia típica, pero la profundidad y la estrategia de estudio de ZTF permiten a los investigadores detectar casi cuatro por noche. En solo dos años y medio, ZTF ha duplicado el número de supernovas de tipo Ia disponibles para la cosmología adquiridas durante los últimos 30 años a casi tres mil.
La cámara del ZTF, instalada en el telescopio Schmidt de 48 pulgadas del Observatorio Palomar, escanea diariamente todo el cielo del norte en tres bandas ópticas, alcanzando una profundidad de magnitud 20,5, un millón de veces más débil que las estrellas más tenues visibles a simple vista. Esta sensibilidad permite al ZTF detectar casi todas las supernovas en un radio de 1.500 millones de años luz de la Tierra.
La aceleración de la expansión del Universo, galardonada con el premio Nobel en 2011, se descubrió a finales de los años 90 utilizando aproximadamente un centenar de estas supernovas. Desde entonces, los cosmólogos están investigando la razón de esta aceleración causada por la energía oscura, que desempeña el papel de fuerza antigravedad en todo el Universo.
Uno de los resultados clave de estos estudios es que las supernovas de tipo Ia varían intrínsecamente en función de su entorno, más de lo esperado anteriormente, y el mecanismo de corrección asumido hasta ahora debe revisarse. Esto podría cambiar la forma en que medimos la historia de expansión del Universo y puede tener consecuencias importantes para la desviación actual observada en el modelo estándar de cosmología.
