Le esplosioni di nane bianche cannibali erano disomogenee, cosa che nel corso degli anni ha distorto la percezione dell’energia oscura

Notizia in parole proprie

Gli scienziati dell'Università di Barcellona (UB) hanno presentato un nuovo sistema AI CIGaRS («Combined Inference and Galaxy‑Related Standardisation»), che aumenta la precisione delle misurazioni delle distanze ai supernove di tipo Ia e, di conseguenza, migliora la stima della velocità di espansione dell'Universo. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista *Nature Astronomy*.

Cosa fa CIGaRS?
- Unisce i dati sui supernove e sulle loro galassie madri in un unico modello auto-consistente.
- Lavora con flussi di osservazioni provenienti dall'osservatorio Vera C. Rubin (LSST).
- Invece delle tradizionali misurazioni spettroscopiche, utilizza immagini fotometriche e reti neurali per l’analisi.

In questo modo il sistema determina più precisamente:

1. L’età delle stelle che esplodono come supernove Ia.
2. La metallicità (concentrazione di elementi pesanti) di queste stelle.
3. La distanza dagli oggetti, che influisce direttamente sulle misurazioni dell’espansione dell’Universo.

Perché è importante?
- Le supernove Ia sono considerate “luci standard” grazie alla quasi identica massa critica del white dwarf al momento della fusione termonucleare. Ciò consente di usare la loro luminosità come misura di distanza.
- Nel 1998 le osservazioni delle supernove hanno portato alla scoperta dell’espansione accelerata dell’Universo e all’introduzione del concetto di “energia oscura”, che costituisce circa il 68 % del bilancio energetico dell’universo.
- Tuttavia, negli ultimi anni è emerso che la luminosità delle supernove dipende leggermente dall’ambiente della galassia: le esplosioni in grandi/vecchie galassie differiscono da quelle in galassie giovani.

CIGaRS risolve questo problema modellando contemporaneamente tutti i fattori chiave (proprietà delle galassie madri, effetto della polvere interstellare, frequenza degli eventi ecc.) anziché applicare correzioni successive. Ciò aumenta la precisione delle misurazioni di distanza per decine di migliaia di supernove in un singolo passaggio.

Come si collega alle future osservazioni?
L’osservatorio Vera C. Rubin condurrà il Legacy Survey of Space and Time (LSST) – una panoramica decennale del cielo, che cattura l’area disponibile ogni poche notti con un telescopio riflettore grandangolare. Il sistema CIGaRS sarà particolarmente utile per elaborare l’enorme volume di dati fotometrici LSST e sarà uno strumento chiave nel perfezionamento dei parametri dell’espansione dell’universo.

Citazioni chiave

> «Un modo potente per modellare l'universo è simularlo su un computer», dice Raul Jiménez.
> «Questo permette di variare tutti i parametri contemporaneamente, per prevedere in quale universo viviamo… L’impatto di tali sistematiche sul nostro risultato è probabilmente l’ingrido più importante mancante negli approcci attuali alla modellazione dell’universo».

In questo modo la nuova piattaforma AI CIGaRS apre la strada a misurazioni cosmologiche più precise e aiuta a comprendere meglio la natura dell’energia oscura.