Figur 1. Lysstyrkeudvikling, der efterligner mørk energi i supernova (SN) kosmologi. Hubble-resten er forskellen i SN-lysstyrke i forhold til den kosmologiske model uden mørk energi (den sorte stiplede linje). De cyan cirkler er de indskrevne SN-data fra Betoule et al. (2014). Den røde linje er evolutionskurven baseret på vores aldersdatering af værtsgalakser af tidlig type. Sammenligningen af vores evolutionskurve med SN-data viser, at lysstyrkeudviklingen kan efterligne Hubble-rester brugt i opdagelsen og slutningen af den mørke energi (den sorte ubrudte linje). Kredit:Yonsei University
Det mest direkte og stærkeste bevis for det accelererende univers med mørk energi er leveret af afstandsmålingerne ved hjælp af type Ia supernovaer (SN Ia) for galakserne ved høj rødforskydning. Dette resultat er baseret på den antagelse, at den korrigerede lysstyrke af SN Ia gennem den empiriske standardisering ikke ville udvikle sig med rødforskydning.
Nye observationer og analyser lavet af et hold af astronomer ved Yonsei University (Seoul, Sydkorea), sammen med deres samarbejdspartnere ved Lyon University og KASI, at vise, imidlertid, at denne nøgleantagelse højst sandsynligt er fejlagtig. Holdet har udført spektroskopiske observationer af meget høj kvalitet (signal-til-støj-forhold ~175) for at dække de fleste af de rapporterede nærliggende værtsgalakser af tidlig type af SN Ia, hvorfra de opnåede de mest direkte og pålidelige målinger af befolkningens alder for disse værtsgalakser. De finder en signifikant sammenhæng mellem SN-lysstyrke og stjernernes befolkningsalder på et 99,5 procents konfidensniveau. Som sådan, dette er den mest direkte og stringente test, der nogensinde er lavet for lysstyrkeudviklingen af SN Ia. Da SN-forfædre i værtsgalakser bliver yngre med rødforskydning (tilbageblikstid), dette resultat indikerer uundgåeligt en alvorlig systematisk bias med rødforskydning i SN-kosmologi. Taget for pålydende, lysstyrkeudviklingen af SN er betydelig nok til at sætte spørgsmålstegn ved selve eksistensen af mørk energi. Når lysstyrkeudviklingen af SN tages korrekt i betragtning, holdet fandt, at beviserne for eksistensen af mørk energi simpelthen forsvinder (se figur 1).
kommenterer resultatet, Prof. Young-Wook Lee (Yonsei Univ., Seoul), hvem ledede projektet sagde, "Citerer Carl Sagan, ekstraordinære krav kræver ekstraordinære beviser, men jeg er ikke sikker på, at vi har sådanne ekstraordinære beviser for mørk energi. Vores resultat illustrerer, at mørk energi fra SN-kosmologi, som førte til Nobelprisen i fysik i 2011, kan være en artefakt af en skrøbelig og falsk antagelse."
Andre kosmologiske sonder, såsom den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB) og baryoniske akustiske oscillationer (BAO), er også kendt for at give nogle indirekte og "omstændige" beviser for mørk energi, men det blev for nylig foreslået, at CMB fra Planck-missionen ikke længere understøtter den kosmologiske konkordansmodel, som kan kræve ny fysik (Di Valentino, Melchiorri, &Silk 2019). Nogle efterforskere har også vist, at BAO og andre lav-rødforskydende kosmologiske sonder kan være i overensstemmelse med et ikke-accelererende univers uden mørk energi (se, for eksempel, Tutusaus et al. 2017). I denne henseende, det nuværende resultat, der viser lysstyrkeudviklingen, der efterligner mørk energi i SN-kosmologi, er afgørende og meget aktuelt.
Dette resultat minder om den berømte Tinsley-Sandage-debat i 1970'erne om luminositetsudvikling i observationel kosmologi, hvilket førte til afslutningen af Sandage-projektet, der oprindeligt var designet til at bestemme universets skæbne.
Dette arbejde baseret på holdets 9-årige indsats ved Las Campanas Observatory 2,5 m teleskop og ved MMT 6,5 m teleskop blev præsenteret på det 235. møde i American Astronomical Society afholdt i Honolulu den 5. januar (14:50 i kosmologi session , præsentation nr. 153.05). Deres papir er også accepteret til offentliggørelse i Astrofysisk tidsskrift og udkommer i januar 2020-udgaven.