Die Explosionen weißer Zwergkannibale waren ungleichmäßig, was über Jahre hinweg das Bild von dunkler Energie verfälschte

Neue Nachricht in eigenen Worten

Wissenschaftler der Universität Barcelona (UB) haben ein neues KI-System namens CIGaRS („Combined Inference and Galaxy‑Related Standardisation“) vorgestellt, das die Genauigkeit von Entfernungsangaben zu Typ-Ia-Supernovae erhöht und damit die Messung der Ausdehnungsgeschwindigkeit des Universums verbessert. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift *Nature Astronomy* veröffentlicht.

Was macht CIGaRS?
- Kombiniert Daten über Supernovae und ihre elterlichen Galaxien zu einem einheitlichen, selbstkonsistenten Modell.
- Arbeitet mit Beobachtungsströmen aus dem Vera C. Rubin Observatorium (LSST).
- Verwendet statt traditioneller spektroskopischer Messungen fotometrische Bilder und neuronale Netze zur Analyse.

Damit bestimmt das System genauer:
1. Das Alter der Sterne, die als Typ‑Ia-Supernovae explodieren.
2. Die Metallizität (Konzentration schwerer Elemente) dieser Sterne.
3. Die Entfernung zu den Objekten, was direkt die Messung der Universumsausdehnung beeinflusst.

Warum ist das wichtig?
- Typ‑Ia-Supernovae gelten als „Standardkerzen“ aufgrund ihrer nahezu einheitlichen kritischen Masse eines weißen Zwergs, bei dem die thermonukleare Explosion stattfindet. Dadurch kann ihre Helligkeit als Distanzmaß verwendet werden.
- Im Jahr 1998 führten Supernova-Beobachtungen zur Entdeckung der beschleunigten Ausdehnung des Universums und zum Konzept der „dunklen Energie“, die etwa 68 % seines Energiebudgets ausmacht.
- In den letzten Jahren wurde jedoch klar, dass die Helligkeit von Supernovae leicht von der Umgebung der Galaxie abhängt: Explosionen in großen/alten Galaxien unterscheiden sich von denen in jungen.

CIGaRS löst dieses Problem, indem es alle Schlüsselfaktoren gleichzeitig modelliert (Eigenschaften elterlicher Galaxien, Einfluss interstellaren Staubs, Explosionshäufigkeit usw.) statt sequentieller Korrekturen. Das erhöht die Genauigkeit der Entfernungsangaben zu Zehntausenden von Supernovae in einem Durchlauf.

Wie hängt das mit zukünftigen Beobachtungen zusammen?
Das Vera C. Rubin Observatorium wird den Legacy Survey of Space and Time (LSST) durchführen – eine zehnjährige Übersicht des Himmels, die verfügbare Bereiche alle paar Nächte mit einem Weitwinkelreflektor aufnimmt. Das CIGaRS-System wird besonders nützlich sein für die Verarbeitung der riesigen Menge fotometrischer LSST-Daten und wird ein Schlüsselwerkzeug zur Verfeinerung der Parameter der Universumsausdehnung sein.

Wichtige Zitate

> „Eine mächtige Art, das Universum zu modellieren, ist seine Simulation im Computer“, sagt Raul Jimenez.
> „Das ermöglicht es, alle Parameter gleichzeitig zu variieren, um vorherzusagen, in welchem Universum wir leben… Die Auswirkungen solcher Systematisierungen auf unsere Schlussfolgerungen sind wohl die wichtigste fehlende Zutat in den aktuellen Ansätzen zur Modellierung des Universums.“

Damit eröffnet die neue KI-Plattform CIGaRS einen Weg zu genaueren kosmologischen Messungen und hilft dabei, das Wesen der dunklen Energie besser zu verstehen.