कैसे सुपरनोवा 2014 जे एक्सट्रैजलैक्टिक डिस्टेंस स्केल और इम्पैक्ट कॉस्मोलॉजी को निर्धारित करने में मदद करेगा

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21 जनवरी 2014 को अपनी खोज के बाद से केवल तीन हफ्तों में, मेसियर 82, "सिगार" आकाशगंगा में नए सुपरनोवा एसएन 2014 जे के बारे में बहुत कुछ पता चला है। इसके स्पेक्ट्रम के आधार पर प्रारंभिक पुष्टि के अलावा कि यह वास्तव में एक प्रकार का Ia सुपरनोवा है, इसे अब 1986 के बाद से हमारी मिल्की वे आकाशगंगा में निकटतम प्रकार Ia विस्फोट माना जाता है।

अकेले इसकी अद्वितीय निकटता एसएन 2014 जे को सबसे महत्वपूर्ण सुपरनोवा के रूप में देखा जाता है। यह हमारी समझ को प्रभावित करेगा कि दोनों प्रकार के Ia- वर्ग के सुपरनोवा और ब्रह्मांड के एक पूरे के रूप में, क्योंकि हमारे ब्रह्मांड के आकार, आयु और अंतिम भाग्य को Ia सुपरनोवा के प्रकारों की टिप्पणियों के साथ अंतरंग रूप से जोड़ा जाता है, और क्योंकि वे जिसके साथ सटीक कर सकते हैं। यूनिवर्सल-स्केल दूरी का अनुमान लगाने के लिए लागू किया जाना सबसे महत्वपूर्ण उदाहरणों पर निर्भर करता है। SN 2014J आने वाले दशकों के लिए Ia सुपरनोवा आधारित दूरी के पैमाने में निकटतम एंकर-पॉइंट बने रहने की बहुत संभावना है।

"इस तरह के सबसे निकट सुपरनोवा होने के नाते, एसएन 2014 जे हमें यूनिवर्स के विस्तार को बेहतर ढंग से जांचने में मदद करेगा," राज्य के समीकरण (SHOES) परियोजना के लिए सुपरनोवा H0 के सह-नेता एडम रीस और सह-विजेता ने कहा 2011 भौतिकी में नोबेल पुरस्कार।

Ia सुपरनोवा के प्रकारों के अवलोकन से यह पता चला कि हमारा ब्रह्मांड ज्यादातर अंधेरे ऊर्जा से बना है, और इसकी विस्तार दर स्पष्ट रूप से तेज हो रही है। उस खोज ने 2011 में रीस, शाऊल पर्लेमटर और ब्रायन श्मिट के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार अर्जित किया।

1929 में हबल के विस्तार की खोज के बाद से हमारे ब्रह्मांड की सटीक विस्तार दर को मापने में ब्रह्मांड की पवित्र कंठमाला रही है। टाइप I ब्रह्माण्ड संबंधी पैमानों की जांच के लिए एकदम सही है, क्योंकि ये तारकीय विस्फोट केवल सफेद बौने तारे से होते हैं जो एक निश्चित महत्वपूर्ण द्रव्यमान से अधिक होते हैं, 1.4 सौर द्रव्यमान के बराबर।

नतीजतन, अधिकांश प्रकार Ia सुपरनोवा लगभग एक ही आंतरिक या पूर्ण परिमाण के साथ विस्फोट करते हैं। इसलिए वे एक विशिष्ट प्रकार की "मानक मोमबत्ती" प्रदान करते हैं, जिसके द्वारा किसी भी प्रकार का Ia सुपरनोवा दूसरे की तुलना में एक सौ गुना अधिक धूमिल माना जाता है, जिसे अन्य की तुलना में ठीक दस गुना अधिक समझा जा सकता है। व्यवहार में, वास्तविक प्रकार Ia सुपरनोवा के बीच सूक्ष्म अंतर, दूरी अनुमानों पर उनके शुद्ध प्रभाव में औसतन लगभग दस प्रतिशत की राशि के लिए जिम्मेदार हैं। तकनीकी रूप से, इसलिए, Ia सुपरनोवा टाइप करें "मानक मोमबत्तियाँ।"

सामान्य प्रकार Ia सुपरनोवा अच्छी तरह से समझा जाता है। अपनी खोज के कुछ ही दिनों के भीतर, टोक्यो विश्वविद्यालय में ब्रह्मांड के भौतिकी और गणित के लिए कावली संस्थान के रॉबर्ट क्वबी ने m_V = 10.5 की चरम स्पष्टता और एसएन 2014 जे के लिए 2 फरवरी के चरम चमक के समय की भविष्यवाणी करने में सक्षम था, एक सप्ताह से अधिक उनकी घटना से पहले। अब उपलब्ध शो के रूप में, अमेरिकन एसोसिएशन ऑफ वेरिएबल स्टार ऑब्जर्वर के लिए उपलब्ध लाइट-कर्व में संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है, इसी तरह के अन्य आईए सुपरनोवा के प्रकाश-वक्रों के आधार पर क्विम्बी की भविष्यवाणी (चित्र 1, नीचे देखें) पर स्पॉट हुई थी।

जबकि SN 2014J एक सामान्य प्रकार का Ia सुपरनोवा है, इसके प्रकाश-वक्र से पता चलता है कि यह अत्यधिक लाल है, जैसा कि मंद और अस्पष्ट रूप से बड़ी मात्रा में मौजूद धूल और इसकी मेजबान आकाशगंगा में हस्तक्षेप करता है। लाल करने की मात्रा को नीले और दृश्य परिमाण के बीच अंतर द्वारा इंगित किया गया है। विलोपन के रूप में जाना जाता है, एसएन 2014 जे के लिए ई = (बी-वी) के रूप में मापा जाता है। यह अगले निकटतम हाल के प्रकार Ia सुपरनोवा, एसएन 2011 में गैलेक्सी मेसियर 101 की तुलना में, 23 मिलियन प्रकाश-वर्ष (7.0 मेगापार्सेक) पर है। यह प्रकाश-वक्र दिखाता है कि एसएन 2011 एफई की तुलना में बहुत कम घटाया गया था, अर्थात् - स्पेक्ट्रम और रंग दोनों सामान्य हैं।

एसएन 2014 जे विस्फोट के पहले प्रकाश की तिथि अब 14 जनवरी, 2012 को स्थापित की गई है, जिसकी खोज 21 जनवरी से पहले एक सप्ताह के आसपास की गई थी। एसएन 2014 जे के बारे में पहले से ऑनलाइन प्रकाशित किए गए कम से कम दो पत्रों में से एक की रिपोर्ट वीकांग झेंग एट द्वारा दी गई थी। अल।, और जो पहले से ही एस्ट्रोफिजिकल जर्नल लेटर्स को प्रस्तुत किया गया है (ई-प्रिंट यहां देखें)। एसएन 2014 जे केवल चार प्रकार के इए सुपरनोवा में से एक है जिसमें पहले प्रकाश के एक दिन बाद ही एसएन 2011फे सहित एसएन 2011 एफई का उल्लेख किया गया है, और एसएन 2009ig में एनजीसी 1015 में 130 मिलियन प्रकाश वर्ष (41 मेगापिक्सल), और एसएन 2013 में शामिल हैं। 46 मिलियन प्रकाश वर्ष (14 मेगापार्सेक) पर आकाशगंगा एनजीसी 7250।

निकटतम हाल के प्रकार Ia सुपरनोवा के लिए दो प्रतिद्वंद्वियों, आकाशगंगा NGC 5253 में एसएन 1972E और NGC 5128 में NGC 5128 में SNS, जल्दी आकाशगंगा का उल्लेख किया गया। हालांकि, न तो वर्तमान दूरी पैमाने के शून्य बिंदु के लिए सीधे प्रासंगिक होने का तर्क दिया जाता है क्योंकि न तो आधुनिक, पूर्ण, मल्टी-बैंड और मल्टी-एपोच अवलोकन हैं, जिनमें पूर्व-अधिकतम अवलोकन शामिल हैं, जो शून्य बिंदु प्रकार IBN सुपरनोवा और डेटा को परिभाषित करने के लिए सर्वोत्कृष्ट हैं। अब एसएन 2014 जे के लिए इकट्ठा किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, एसएन 2002fk आकाशगंगा एनजीसी 1309 में 100 मिलियन प्रकाश वर्ष (31 मेगापार्कस) केवल आठ प्रकार का एक Ia सुपरनोवा है जो शून्य बिंदु अंशांकन के रूप में कार्यरत है, क्योंकि उनके पूर्ण, बहु-युग, बहु-बैंड प्रकाश-वक्र डेटा, उदाहरण के लिए Riess et al द्वारा नियोजित किया गया। (देखें: 2011ApJ… 730..119R)।

जिन संदर्भों में हाल ही में आईए सुपरनोवा अपेक्षाकृत निकटतम थी, उनमें शामिल आकाशगंगाओं की दूरी का अनुमान लगाया जा सकता है, जो अनिवार्य रूप से उन सभी रेडशिफ्ट-स्वतंत्र दूरी अनुमानों का विश्लेषण करने पर आधारित है, जो 1980 के बाद से आकाशगंगाओं के लिए प्रकाशित हुए हैं, आधुनिक अर्थ में CCDs और नासा के हबल स्पेस टेलीस्कॉप पर आधारित टिप्पणियों सहित। ऐसे आकाशगंगा दूरी अनुमानों को NASA / IPAC Extragalactic Database of galaxy Distances (NED-D) में सारणीबद्ध किया गया है।

एसएन 2014 जे की मेजबानी गैलेक्सी मेसियर 82, 12.0 मिलियन प्रकाश-वर्ष (3.6 मेगापार्सेक) पर स्थित है, जो 8 अलग-अलग अनुमानों को नियुक्त करने वाले तीन प्रकार के दूरी संकेतक के माध्यम पर आधारित है। उन संकेतकों के बीच मानक विचलन ~ 10% है।

एसएन 1986 जी का मेजबान गैलेक्सी एनजीसी 5128, 12.0 मिलियन प्रकाश वर्ष पर भी स्थित है, जो 11 विभिन्न संकेतकों के आधार पर 46 अलग-अलग दूरी के अनुमानों को रोजगार देता है, और ~ 10% के संकेतकों के बीच एक मानक विचलन के साथ भी है। इसलिए, संकेतकों की शुद्धता के भीतर, दोनों सुपरनोवा अनिवार्य रूप से समान दूरी पर हुए, पुष्टि करते हैं कि एसएन 2014 जे 1986G के बाद से निकटतम है। एसएन 1972 ई के मेजबान गैलेक्सी एनजीसी 5253, वास्तव में निकटतम आकाशगंगा है, जो 11.0 मिलियन प्रकाश-वर्ष (3.4 मेगापार्सेक) पर ज्ञात है, जो आधुनिक युग में एक प्रकार का आईए सुपरनोवा की मेजबानी करता है, जो 48 अनुमानों के आधार पर 6 संकेतक पर आधारित है।

मेसियर 82 में धूल के कारण इसकी कमी के लिए लेखांकन एसएन 2014 जे से डेटा को लागू करने में कई का एक हिस्सा है, ताकि इसकी दूरी का अनुमान लगाया जा सके। इसकी घटती परिमाण की भविष्य की टिप्पणियों से इसके पूर्ण प्रकाश-वक्र का पता चलेगा। यह अनुमान लगाता है कि यह गिरावट के समय और हल्के वक्र खिंचाव कारकों से बना होगा। एक बार जब ये हाथ में आ जाते हैं, तो अगले कुछ हफ्तों में अधिकांश पर, एसएन 2014 जे इसका उपयोग निकटतम प्रकार Ia सुपरनोवा लंगर बिंदु के रूप में शुरू करेगा।

रोसेटा पत्थर की तुलना में अधिक मील का पत्थर, एसएन 2014 जे पर अभी भी कॉस्मोलॉजी में आईए सुपरनोवा टिप्पणियों के भविष्य के अनुप्रयोगों पर स्थायी विरासत का प्रभाव पड़ेगा। ब्रह्माण्ड दूरी संकेतक के रूप में Ia सुपरनोवा के उपयोग को बढ़ाने के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण होगा। यह चल रही परियोजनाओं के लिए महत्वपूर्ण है, जिनमें SHOES परियोजना, कार्नेगी हबल प्रोग्राम और अन्य शामिल हैं, जिनका उद्देश्य अगले दशक के भीतर एक प्रतिशत से अधिक की सटीकता के साथ यूनिवर्स की विस्तार दर या हबल को मापना है। हमारे ब्रह्मांड के सटीक आकार और उम्र को समझने के लिए न केवल सटीकता का स्तर आवश्यक है, बल्कि हमारे ब्रह्मांड की कुल ऊर्जा को नियंत्रित करने वाला सटीक समीकरण भी है, जिसमें इसकी गहरी ऊर्जा भी शामिल है।

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