Изображение предоставлено: Pixabay/CC0 Public Domain
Измерение расстояний во Вселенной гораздо сложнее, чем измерение расстояний на Земле. Является ли более яркая звезда ближе к Земле, чем другая, или она просто излучает больше света? Чтобы провести надежные измерения расстояний, ученые полагаются на объекты, излучающие известное количество света, такие как сверхновые типа Ia.
Эти впечатляющие взрывы являются одними из самых ярких, когда-либо зарегистрированных в ночном небе, являются результатом насильственной гибели звезд-белых карликов и предоставляют ученым надежный космический ориентир. Их яркость и цвет в сочетании с информацией об их родных галактиках позволяют ученым рассчитать расстояние до них и рассчитать, насколько расширилась Вселенная на пути к нам. Имея достаточное количество наблюдений сверхновых типа Ia, ученые смогут измерить скорость расширения Вселенной и определить, меняется ли она с течением времени.
Хотя на сегодняшний день мы поймали тысячи сверхновых типа Ia, увидеть их один или два раза недостаточно — существует кладезь информации о том, как их мимолетный свет меняется со временем. Обсерватория Веры К. Рубин NSF-DOE вскоре будет сканировать небо Южного полушария каждую ночь в течение десяти лет, охватывая все полушарие примерно каждые несколько ночей. Каждый раз, когда Рубин обнаруживает изменение яркости или положения объекта, он отправляет предупреждение научному сообществу. Благодаря такому быстрому обнаружению Ruby станет нашим самым мощным инструментом для обнаружения сверхновых типа Ia до их исчезновения.
Обсерватория Рубина — это совместная программа NSF NOIRLab и Национальной ускорительной лаборатории SLAC Министерства энергетики США, которой Рубин будет управлять совместно.
Такие ученые, как Анаис Мёллер, член Научного сотрудничества в области темной энергии Рубина/LSST, с нетерпением ждут десятилетнего исследования Рубина «Наследие пространства и времени» (LSST), в ходе которого, как ожидается, будут обнаружены миллионы сверхновых типа Ia.
«Большой набор данных Рубина даст нам выборку всех типов сверхновых типа Ia на разных расстояниях и во многих разных типах галактик», — говорит Мёллер.
Фактически, в первые несколько месяцев LSST Рубин обнаружит гораздо больше сверхновых типа Ia, чем было использовано при первоначальном открытии темной энергии — загадочной силы, которая заставляет Вселенную расширяться быстрее, чем ожидалось на основе теории гравитации. Текущие измерения показывают, что темная энергия может меняться с течением времени, что, если это подтвердится, может помочь уточнить наше понимание возраста и эволюции Вселенной. Это, в свою очередь, будет иметь значение для нашего понимания того, как сформировалась Вселенная, включая скорость формирования звезд и галактик в ранней Вселенной.
Имея гораздо большее количество сверхновых типа Ia со всей Вселенной, ученые смогут уточнить существующую карту пространства и времени, предоставив более полную картину влияния темной энергии.
«Расширение Вселенной похоже на растягивание резиновой ленты. Если темная энергия непостоянна, это будет похоже на то, как будто резиновая лента растягивается в разной степени в разных местах», — говорит Мёллер. «Я думаю, что в следующем десятилетии мы сможем определить, является ли темная энергия постоянной или развивается с космическим временем. Рубин позволит нам сделать это со сверхновыми типа Ia».
Каждую ночь обсерватория Рубин будет производить около 20 терабайт данных и вызывать до 10 миллионов сигналов тревоги — ни один другой телескоп в истории не производил такого потока данных. Ученым пришлось переосмыслить способы управления быстрыми оповещениями и разработать методы и системы для работы с большими наборами входящих данных.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте ежедневные или еженедельные новости о прорывах, инновациях и важных результатах исследований.
Поток ночных оповещений Рубина управляется и предоставляется ученым с помощью семи общественных программных систем, которые принимают и обрабатывают эти оповещения, прежде чем передать их ученым по всему миру. Мёллер вместе с большим количеством ученых из различных дисциплин разрабатывает одну из таких систем под названием Fink.
Программные системы собирают оповещения Рубина каждую ночь, объединяют данные Рубина с другими наборами данных и используют машинное обучение для их классификации по типу, например: Например, килоновые звезды, переменные звезды или сверхновые типа Ia. Ученые, использующие одну из систем сообщества Рубина, такую как Fink, могут сортировать огромный набор данных предупреждений в соответствии с выбранными фильтрами, быстро получая доступ к данным, полезным для их исследований.
«Из-за больших объемов данных мы больше не можем заниматься наукой, как раньше», — говорит Мёллер. «Рубин» — это смена поколений. И наша ответственность — разработать методы, которые будут использоваться следующим поколением».
Информация от: Национальным научным фондом
