Tack vare superdatoranläggningarna vid National Astronomical Observatory of Japan och avancerade statistiska metoder, har forskarna kunnat hjälpa astronomer att med unik noggrannhet kunna avgöra hur universum kommit att se ut som det gör och hur det kommer att utvecklas i framtiden.
Att universum expanderar är vedertaget, men utan landmärken i rymden är det svårt att exakt mäta hur snabbt det sker. Därför söker astronomer efter tillförlitliga hållpunkter som de kan utgå ifrån. På samma sätt som ett ljus ser svagare ut när det kommer längre bort, ser avlägsna objekt i universum svagare ut även om själva ljuset inte har förändrats. Om vi känner till den inneboende (initiala) ljusstyrkan för ett objekt, kan vi beräkna dess avstånd baserat på dess observerade ljusstyrka. Objekt med känd ljusstyrka i universum som tillåter oss att beräkna avståndet kallas "standardljuskällor".
Det internationella forskarteamet har letts av Maria Giovanna Dainotti, biträdande professor vid National Astronomical Observatory of Japan. De övriga i gruppen är Giada Bargiacchi, doktorand vid Scuola Superiore Meridionale i Neapel, statistiskprofessorn Małgorzata Bogdan från Ekonomihögskolan vid Lunds universitet och Kazunari Iwasaki, biträdande professor vid NAOJ och huvudanvändare av superdatoranläggningarna vid National Astronomical Observatory of Japan.
Forskarna använde avancerade statistiska metoder för att analysera data kopplat till standardljuskällor som supernovor, kvasarer och gammastrålningsutbrott. Utvecklingen av nya statistiska verktyg var avgörande för att kvantifiera och reducera osäkerheten av de astronomiska parametrarna. Varje standardljuskälla gav insikter inom specifika avlägsna områden. Genom att kombinera data från flera olika standardljuskällor kunde teamet framgångsrikt kartlägga större områden av universum än vad som tidigare gjorts och fortsatta studier kan förhoppningsvis ge svar på frågan om universum kommer fortsätta expandera för alltid, eller om det kommer vända och krympa tillbaka i framtiden.
Arbetet som beskrivs I pressmeddelandet bygger på följande tre vetenskapliga artiklar:
Dainotti et al. 2023b, Quasars: Standard Candles up to z = 7.5 with the Precision of Supernovae Ia - NASA/ADS (harvard.edu)
Bargiacchi, Dainotti et al. 2022, Gamma-ray bursts, quasars, baryonic acoustic oscillations, and supernovae Ia: new statistical insights and cosmological constraints - NASA/ADS (harvard.edu)