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Das '''Supernova Cosmology Project''' (kurz '''SCP''') war ein [[Astrophysik|astrophysikalisches]] Forschungsprojekt, das | Das '''Supernova Cosmology Project''' (kurz '''SCP''') war ein [[Astrophysik|astrophysikalisches]] Forschungsprojekt, das ab 1988 von Forschern verschiedener internationaler Institute unter Leitung von [[Saul Perlmutter]] durchgeführt wurde. Ziel des SCP sowie eines weiteren, davon unabhängigen Projekts ([[High-Z Supernova Search Team]], kurz High-z SS; <math>z</math> für die [[Rotverschiebung]]) war es, die [[Expansion des Universums|Expansionsrate]] des [[Universum|Kosmos]] zu messen. | ||
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Ergebnis des SCP (sowie des High-z SS) war die Entdeckung der Beschleunigung der kosmischen Expansion. Der Grund für die Expansion ist heute nicht verstanden und wird ganz allgemein mit dem Begriff „[[Dunkle Energie]]“ beschrieben. In den Gleichungen der [[Allgemeine Relativitätstheorie|Allgemeinen Relativitätstheorie]] äußert sich die beschleunigte Expansion darin, dass die [[Kosmologische Konstante]] positiv ist. Außerdem wurde mit Hilfe der Daten des SCP die relative [[Dichteparameter|Materieenergiedichte]] zu <math>\Omega_0 = 0,3</math> sowie die relative [[Vakuumenergie]]<nowiki />dichte (Dunkle Energie) zu <math>\Omega_{\Lambda} = 0,7</math> bestimmt. | Ergebnis des SCP (sowie des High-z SS) war die Entdeckung der Beschleunigung der kosmischen Expansion. Der Grund für die Expansion ist heute nicht verstanden und wird ganz allgemein mit dem Begriff „[[Dunkle Energie]]“ beschrieben. In den Gleichungen der [[Allgemeine Relativitätstheorie|Allgemeinen Relativitätstheorie]] äußert sich die beschleunigte Expansion darin, dass die [[Kosmologische Konstante]] positiv ist. Außerdem wurde mit Hilfe der Daten des SCP die relative [[Dichteparameter|Materieenergiedichte]] zu <math>\Omega_0 = 0{,}3</math> sowie die relative [[Vakuumenergie]]<nowiki />dichte (Dunkle Energie) zu <math>\Omega_{\Lambda} = 0{,}7</math> bestimmt. | ||
== Methodik == | == Methodik == | ||
Im SCP wurde nach weit entfernten [[Supernova vom Typ Ia|Supernovae vom Typ Ia]] gesucht, die eine Rotverschiebung | Im SCP wurde nach weit entfernten [[Supernova vom Typ Ia|Supernovae vom Typ Ia]] gesucht, die eine Rotverschiebung <math>z >0{,}1</math> hatten. Für jede Supernova wurde jeweils ihre Rotverschiebung <math>z</math>, ihre [[scheinbare Helligkeit]] sowie ihre [[absolute Helligkeit]] gemessen; letztere kann bei Supernovae dieses Typs durch Beobachtung der [[Lichtkurve]] bestimmt werden. Durch Vergleich der absoluten mit der scheinbaren Helligkeit wurde die Distanz <math>d</math> der jeweiligen Supernova bestimmt. | ||
Man erhielt eine Abhängigkeit | Man erhielt eine Abhängigkeit <math>d(z)</math>, die keine Gerade ist und somit vom Hubble-Gesetz mit konstantem [[Hubble-Konstante|Hubble-Parameter]] abweicht: bei gegebener Rotverschiebung <math>z</math> ist die Distanz <math>d</math> größer als erwartet bzw. bei gegebener Distanz <math>d</math> ist die Rotverschiebung <math>z</math> kleiner als erwartet. Daraus folgt, dass die Expansionsrate (für die <math>z</math> ein Maß ist) in der Vergangenheit (das heißt für große <math>d</math>) kleiner war, was einer beschleunigten Expansion entspricht. | ||
== Würdigung == | == Würdigung == | ||
Die Ergebnisse wurden 1998 von den Mitarbeitern des SCP sowie des High-z SS veröffentlicht. Im selben Jahr erhielten die beiden Kollaborationen die vom Wissenschaftsmagazin [[Science]] jährlich vergebene Auszeichnung „[[Breakthrough of the Year]]“ | Die Ergebnisse wurden 1998 von den Mitarbeitern des SCP sowie des High-z SS veröffentlicht. Im selben Jahr erhielten die beiden Kollaborationen die vom Wissenschaftsmagazin [[Science]] jährlich vergebene Auszeichnung „[[Breakthrough of the Year]]“<ref>{{Literatur |Autor=James Glanz |Titel=Cosmic Motion Revealed |Sammelwerk=Science |Band=282 |Datum=1998-12-18 |Seiten=2156–2157 |Online=[http://science.sciencemag.org/content/282/5397/2156.1] |Abruf=2018-03-24}}</ref> (deutsch: Durchbruch des Jahres) sowie 2007 den [[Gruber-Preis für Kosmologie]]<ref>[http://gruber.yale.edu/cosmology-laureates Preisträger des Gruber-Preises für Kosmologie] (englisch)</ref> und 2011 den [[Nobelpreis für Physik]]<ref>[http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/press.html Pressemitteilung des Nobelpreiskomitees] (englisch)</ref>. Perlmutter als Leiter erhielt auch den [[Shaw Prize]] und die [[Albert-Einstein-Medaille]]. | ||
<ref>{{Literatur |Autor=James Glanz |Titel=Cosmic Motion Revealed |Sammelwerk=Science |Band=282 |Datum=1998-12-18 |Seiten=2156–2157 |Online=[http:// | == Veröffentlichungen == | ||
==Veröffentlichungen== | *Supernova Cosmology Project (Perlmutter u. a.): Cosmology from Type Ia Supernovae, Bulletin Am. Astron. Soc., Band 29, 1997, S. 1351, [https://arxiv.org/abs/astro-ph/9812473 Arxiv] | ||
*Supernova Cosmology Project (Perlmutter u.a.): Cosmology from Type Ia Supernovae, Bulletin Am. Astron. Soc., Band 29, 1997, S. 1351, [https://arxiv.org/abs/astro-ph/9812473 Arxiv] | *Supernova Cosmology Project (Perlmutter u. a.): Measurements of the Cosmological Parameters Omega and Lambda from the First 7 Supernovae at z >= 0.35, Astroph. J., Band 483, 1997, S. 565, [https://arxiv.org/abs/astro-ph/9608192 Arxiv] | ||
*Supernova Cosmology Project (Perlmutter u.a.): Measurements of the Cosmological Parameters Omega and Lambda from the First 7 Supernovae at z >= 0.35, Astroph. J., Band 483, 1997, S. 565, [https://arxiv.org/abs/astro-ph/9608192 Arxiv] | *Supernova Cosmology Project (Perlmutter u. a.): Measurements of Omega and Lambda from 42 High-Redshift Supernovae, Astrophys.J., Band 517., 1999, S. 565–586, [https://arxiv.org/abs/astro-ph/9812133 Arxiv] | ||
*Supernova Cosmology Project (Perlmutter u.a.): Measurements of Omega and Lambda from 42 High-Redshift Supernovae, Astrophys.J., Band 517., 1999, S | |||
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* [http://supernova.lbl.gov/ Seite des SCP (englisch)] | * [http://supernova.lbl.gov/ Seite des SCP (englisch)] | ||
== Einzelnachweise == | == Einzelnachweise == | ||
Das Supernova Cosmology Project (kurz SCP) war ein astrophysikalisches Forschungsprojekt, das ab 1988 von Forschern verschiedener internationaler Institute unter Leitung von Saul Perlmutter durchgeführt wurde. Ziel des SCP sowie eines weiteren, davon unabhängigen Projekts (High-Z Supernova Search Team, kurz High-z SS; $ z $ für die Rotverschiebung) war es, die Expansionsrate des Kosmos zu messen.
Ergebnis des SCP (sowie des High-z SS) war die Entdeckung der Beschleunigung der kosmischen Expansion. Der Grund für die Expansion ist heute nicht verstanden und wird ganz allgemein mit dem Begriff „Dunkle Energie“ beschrieben. In den Gleichungen der Allgemeinen Relativitätstheorie äußert sich die beschleunigte Expansion darin, dass die Kosmologische Konstante positiv ist. Außerdem wurde mit Hilfe der Daten des SCP die relative Materieenergiedichte zu $ \Omega _{0}=0{,}3 $ sowie die relative Vakuumenergiedichte (Dunkle Energie) zu $ \Omega _{\Lambda }=0{,}7 $ bestimmt.
Im SCP wurde nach weit entfernten Supernovae vom Typ Ia gesucht, die eine Rotverschiebung $ z>0{,}1 $ hatten. Für jede Supernova wurde jeweils ihre Rotverschiebung $ z $, ihre scheinbare Helligkeit sowie ihre absolute Helligkeit gemessen; letztere kann bei Supernovae dieses Typs durch Beobachtung der Lichtkurve bestimmt werden. Durch Vergleich der absoluten mit der scheinbaren Helligkeit wurde die Distanz $ d $ der jeweiligen Supernova bestimmt.
Man erhielt eine Abhängigkeit $ d(z) $, die keine Gerade ist und somit vom Hubble-Gesetz mit konstantem Hubble-Parameter abweicht: bei gegebener Rotverschiebung $ z $ ist die Distanz $ d $ größer als erwartet bzw. bei gegebener Distanz $ d $ ist die Rotverschiebung $ z $ kleiner als erwartet. Daraus folgt, dass die Expansionsrate (für die $ z $ ein Maß ist) in der Vergangenheit (das heißt für große $ d $) kleiner war, was einer beschleunigten Expansion entspricht.
Die Ergebnisse wurden 1998 von den Mitarbeitern des SCP sowie des High-z SS veröffentlicht. Im selben Jahr erhielten die beiden Kollaborationen die vom Wissenschaftsmagazin Science jährlich vergebene Auszeichnung „Breakthrough of the Year“[1] (deutsch: Durchbruch des Jahres) sowie 2007 den Gruber-Preis für Kosmologie[2] und 2011 den Nobelpreis für Physik[3]. Perlmutter als Leiter erhielt auch den Shaw Prize und die Albert-Einstein-Medaille.