Une grande partie des connaissances astronomiques est construite sur l'échelle de distance cosmique. L'une des raisons pour lesquelles tant de pistes doivent être ajoutées est que les techniques deviennent souvent difficiles voire impossibles à utiliser au-delà d'une certaine distance. Les Variables Céphéides sont un objet fantastique pour nous permettre de mesurer des distances, mais leur luminosité n'est suffisante que pour nous permettre de les détecter à quelques dizaines de millions de parsecs. A ce titre, de nouvelles techniques, basées sur des objets plus lumineux doivent être développées.
Le plus célèbre d'entre eux est l'utilisation de supernovae de type Ia (celles qui s'effondrent juste dépassent la limite Chandrasekhar) en tant que «bougies standard». Cette classe d'objets a une luminosité standard bien définie et en comparant sa luminosité apparente à la luminosité réelle, les astronomes peuvent déterminer la distance via le module de distance. Mais cela repose sur la circonstance fortuite qu'un tel événement se produise lorsque vous voulez connaître la distance! De toute évidence, les astronomes ont besoin d'autres astuces pour les distances cosmologiques, et une nouvelle étude discute de la possibilité d'utiliser un autre type de supernova (SN II-P) comme une autre forme de bougies standard.
Les supernovae de type II-P sont des supernovae classiques à effondrement de noyau qui se produisent lorsque le noyau d'une étoile a dépassé la limite critique et ne peut plus supporter la masse de l'étoile. Mais contrairement à d'autres supernovae, le II-P se désintègre plus lentement, se stabilisant pendant un certain temps créant un "plateau" dans la courbe de lumière (d'où vient le "P"). Bien que leurs plateaux ne soient pas tous à la même luminosité, les rendant initialement inutiles comme bougie standard, les études de la dernière décennie ont montré que l'observation d'autres propriétés peut permettre aux astronomes de déterminer la luminosité réelle du plateau et de rendre ces supernovae «normalisables» ".
En particulier, la discussion s'est récemment concentrée sur les connexions possibles entre la vitesse de l'éjection et la luminosité du plateau. Une étude publiée par D’Andrea et al. plus tôt cette année, a tenté de relier la luminosité absolue aux vitesses de la ligne Fe II à 5169 Angstroms. Cependant, cette méthode a laissé de grandes incertitudes expérimentales qui se sont traduites par une erreur allant jusqu'à 15% de la distance.
Un nouvel article, qui sera publié dans le numéro d’octobre du Astrophysical Journal, une nouvelle équipe, dirigée par Dovi Poznanski du Lawrence Berkley National Laboratory, tente de réduire ces erreurs en utilisant la ligne d'hydrogène bêta. L'un des principaux avantages est que l'hydrogène est beaucoup plus abondant, ce qui permet à la ligne d'hydrogène bêta de se démarquer tandis que les lignes de Fe II ont tendance à être faibles. Cela améliore le rapport signal / bruit (S / N) et améliore les données globales.
À l'aide des données du Sloan Digital Sky Survey (SDSS), l'équipe a pu réduire l'erreur de détermination de la distance à 11%. Bien qu’il s’agisse d’une amélioration par rapport à D’Andrea et al. étude, il est encore beaucoup plus élevé que de nombreuses autres méthodes de détermination de la distance à des distances similaires. Poznanski suggère que ces données sont probablement biaisées en raison d'un biais naturel vers des supernovae plus brillantes. Cette erreur systématique provient du fait que les données SDSS sont complétées par des données de suivi que l'équipe a employées, mais les suivis ne sont effectués que si la supernova répond à certains critères de luminosité. En tant que telle, leur méthode n'est pas entièrement représentative de toutes les supernovae de ce type.
Pour améliorer leur étalonnage et, espérons-le, améliorer la méthode, l'équipe prévoit de poursuivre son étude avec des données étendues provenant d'autres études qui seraient exemptes de ces biais. L'équipe a notamment l'intention d'utiliser la Palomar Transient Factory pour compléter ses résultats.
À mesure que les statistiques s'améliorent, les astronomes gagneront un autre échelon sur l'échelle de distance cosmologique, mais seulement s'ils ont la chance de trouver l'un de ce type de supernova.
