“改变游戏规则”的La型超新星数据的发布可能是宇宙历史的关键

　　今天发布的Ia型超新星的独特数据集可能会改变宇宙学家测量宇宙膨胀历史的方式
。

　　来自兰开斯特大学的Mathew Smith博士和Georgios Dimitriadis博士都是Zwicky Transient Facility （ZTF）的成员，ZTF是一种宽视场天空天文调查 ，使用的是加利福尼亚帕洛马天文台Samuel Oschin望远镜上的新相机。

　　Ia型超新星是白矮星在生命末期的剧烈爆炸 。宇宙学家通过比较它们的通量来探测宇宙中的距离
，因为更远的物体看起来更暗
。

　　ZTF宇宙学科学工作组发表了21篇研究这3628颗Ia型超新星的文章，形成了《天文学与天体物理学》的特刊。

　　兰开斯特大学天体物理学家马修·史密斯博士是ZTF SN Ia DR2发布的联合负责人 ，他说：“这个发布为超新星宇宙学提供了一个改变游戏规则的数据集 。它为宇宙膨胀和超新星基本物理学的新发现打开了大门
。
”

　　这是天体物理学家第一次获得如此庞大而均匀的数据集。Ia型超新星非常罕见
，在一个典型的星系中大约每千年发生一次，但ZTF的深度和调查策略使研究人员能够每晚探测到近四颗 。在短短两年半的时间里 ，ZTF已经将过去30年里可用于宇宙学的Ia型超新星的数量增加了一倍
，达到近3000颗
。

　　来自里昂双无限研究所（CNRS / Claude Bernard大学）的ZTF宇宙学科学工作组负责人michael Rigault博士说：“在过去的五年里，一个由来自世界各地的30位专家组成的小组收集、编译 、组装和分析了这些数据。我们现在向整个社区发布它 。这个样本在大小和均匀性方面是如此独特 ，我们希望它能对超新星宇宙学领域产生重大影响
，并在我们已经发表的结果之外带来许多其他新发现
。”

　　ZTF相机安装在帕洛玛天文台的48英寸施密特望远镜上，每天用三个光学波段扫描整个北方天空 ，达到20.5等的深度，比肉眼可见的最暗的恒星还要暗淡100万倍。这种灵敏度使得ZTF能够探测到距离地球15亿光年以内的几乎所有超新星 。

　　来自都柏林圣三一学院的凯特·马奎尔教授是这项研究的合著者之一
，他说：“多亏了ZTF快速而深入地扫描天空的独特能力，我们在爆炸后几天甚至几小时内就捕捉到了多颗超新星 ，为它们如何结束生命提供了新的限制。 ”

　　宇宙加速膨胀是在上世纪90年代末利用大约100颗这样的超新星发现的
，并于2011年获得了诺贝尔奖
。从那时起，宇宙学家们就在研究这种加速的原因 ，这种加速是由暗能量引起的
，暗能量在整个宇宙中起着反重力的作用。

　　共同作者
、斯德哥尔摩奥斯卡·克莱因中心主任、ZTF的创始机构之一 、1998年发现宇宙加速膨胀的团队成员Ariel Goobar教授说：“最终，我们的目标是解决我们这个时代基础物理学和宇宙学中最大的问题之一 ，即宇宙的大部分是由什么组成的？为此
，我们需要ZTF超新星的数据 。
”

　　这些研究的关键结果之一是，Ia型超新星在本质上随其宿主环境的变化而变化 ，比之前预期的要大
，迄今为止假设的校正机制必须重新审视
。这可能会改变我们测量宇宙膨胀历史的方式，并可能对宇宙学标准模型中观察到的当前偏差产生重要影响。

　　里戈特博士说：“有了这个庞大而均匀的数据集 ，我们可以以前所未有的精度和准确性探索Ia型超新星 。这是在宇宙学中磨练Ia型超新星使用的关键一步，并评估当前宇宙学的偏差是由于新的基础物理学还是我们推导距离的方式中的未知问题
。”