Método de expansión de la fotosfera

El método de la fotosfera en expansión (EPM) es un método utilizado para medir distancias a supernovas de tipo II . Fue desarrollado por Robert Kirshner y John Kwan en 1974, basándose en el método de Baade-Wesselink (1926). ^{[ 1 ] [ 2 ]} El EPM es un método geométrico que compara el tamaño angular de una supernova con su tamaño físico determinado a partir de mediciones espectroscópicas. ^{[ 3 ]}

El método funciona comparando el radio angular θ de la fotosfera de una supernova con su radio lineal R para calcular su distancia d mediante un cálculo geométrico directo. Este cálculo requiere determinar dos parámetros clave: la temperatura de la fotosfera de la eyección y su velocidad de expansión. La temperatura se suele obtener ajustando una curva de cuerpo negro al espectro continuo . La velocidad de expansión de la fotosfera se calcula a partir del desplazamiento al azul Doppler de líneas de absorción específicas que se forman en la fotosfera. Para los cálculos, deben utilizarse líneas espectrales aisladas y fácilmente identificables, ya que las líneas superpuestas o mal identificadas pueden introducir incertidumbres significativas en la medición de la velocidad. ^{[ 3 ]} Dado que el método se basa en la luminosidad intrínseca de la supernova, es independiente de la escalera de distancias cósmicas y no requiere calibración externa. ^{[ 4 ]} El método es exigente desde el punto de vista observacional y requiere espectros de buena calidad. ^{[ 5 ]}

El método requiere corregir los efectos de dilución atmosférica utilizando factores de dilución calculados teóricamente. Estos factores tienen en cuenta la dispersión de electrones en la atmósfera de la supernova, lo que provoca que se desvíe de un cuerpo negro perfecto. Se han publicado diferentes conjuntos de factores de dilución, en particular por Eastman et al. (1996) y Dessart & Hillier (2005). ^{[ 3 ]}

EPM se basa en varias suposiciones sobre las fotosferas de las supernovas: ^{[ 3 ] [ 6 ]}

1. La expansión del material eyectado es esféricamente simétrica.
2. La eyección se está expandiendo homólogamente
3. La eyección es ópticamente densa
4. La fotosfera irradia como un cuerpo negro.

Se utilizó un EPM modificado para medir la constante de Hubble . ^{[ 7 ] [ 8 ]}