Les cosmologistes ont trouvé une technique nouvelle et plus rapide qui établit la luminosité intrinsèque des supernovae de type Ia avec plus de précision que jamais. Une équipe internationale a trouvé un moyen de mesurer les distances stellaires en une seule nuit, par opposition à des mois d'observations, en mesurant simplement le rapport du flux (puissance visible ou luminosité) entre deux régions spécifiques du spectre d'un Type Ia supernova. Avec cette nouvelle méthode, la distance d’une supernova peut être déterminée à une incertitude meilleure que 6%.
En utilisant des méthodes classiques, qui sont basées sur la couleur d'une supernova et la forme de sa courbe de lumière - le temps qu'il faut pour atteindre la luminosité maximale puis disparaître - la distance aux supernovae de type Ia peut être mesurée avec une incertitude typique de 8 à 10 pour cent . Mais l'obtention d'une courbe de lumière nécessite jusqu'à deux mois d'observations de haute précision. La nouvelle méthode offre une meilleure correction avec un spectre complet d’une seule nuit, qui peut être planifié sur la base d’une courbe de lumière beaucoup moins précise.
Des membres de l'usine internationale à proximité Supernova (SNfactory), une collaboration entre le laboratoire national Lawrence Berkeley du département américain de l'Énergie, un consortium de laboratoires français et l'université de Yale, ont recherché les spectres de 58 supernovae de type Ia dans l'ensemble de données de SNfactory et ont trouvé la clé rapport spectroscopique.
La nouvelle correction du rapport de luminosité semble tenir quel que soit l'âge ou la métallicité de la supernova (mélange d'éléments), son type de galaxie hôte, ou combien elle a été atténuée par la poussière intermédiaire.
Le membre de l'équipe Stephen Bailey du Laboratoire de physique nucléaire et de haute énergie (LPNHE) à Paris, en France, a déclaré que la bibliothèque de spectres de haute qualité de SNfactory était ce qui avait rendu ses résultats possibles possibles. «Chaque image de supernova prise par SNfactory est un spectre complet», dit-il. «Notre ensemble de données est de loin la plus grande collection au monde d’excellentes séries chronologiques de type Ia, totalisant quelque 2 500 spectres.»
Le facteur de normalisation le plus précis trouvé par Bailey était le rapport entre la longueur d'onde de 642 nanomètres, dans la partie rouge-orange du spectre, et la longueur d'onde de 443 nanomètres, dans la partie bleu-violet du spectre. Dans son analyse, il n'a fait aucune hypothèse sur la signification physique possible des caractéristiques spectrales. Néanmoins, il a trouvé plusieurs rapports de luminosité qui ont pu améliorer la standardisation par rapport aux méthodes actuelles appliquées aux mêmes supernovae.
Rollin Thomas, membre de SNfactory, de la division de recherche informatique de Berkeley Lab, qui analyse la physique des supernovae, a déclaré: «Bien que la luminosité d'une supernova de type Ia dépende en effet de ses caractéristiques physiques, elle dépend également des poussières intermédiaires. Le rapport 642/443 aligne en quelque sorte ces deux facteurs, et ce n'est pas le seul rapport qui le fait. C'est comme si la supernova nous disait comment la mesurer. "
L'usine de supernova à proximité décrit la découverte de la nouvelle technique de normalisation dans un article du prochain numéro de la revue Astronomy & Astrophysics, et le résumé est disponible en ligne.
Source: Berkeley
