在超新星遥远后,在太空中发现了超现实的爱因斯坦十字星

发布时间：2023-06-21 09:30:43 所属栏目：外闻来源：转载

导读： 　　测定宇宙距离是一项很大的挑战,天文学家必须要依赖诸多手段,它们统称为“宇宙距离阶梯”来完成这项工作。

　　这就是前进中的星系产生的引力透镜，产生“爱因斯坦

　　测定宇宙距离是一项很大的挑战,天文学家必须要依赖诸多手段,它们统称为“宇宙距离阶梯”来完成这项工作。

　　这就是前进中的星系产生的引力透镜，产生“爱因斯坦十字”。

　　一个特别重要的工具是Ia型超新星，它发生在双星系统中，其中一颗恒星（白矮星）消耗伴星（通常是红巨星）的物质，直到它达到钱德拉塞卡极限，并在自身质量下坍塌。

　　当这些恒星在大爆炸中轰掉它们的外层时，它们的亮度会在短时间内比背景中的一切都要亮。

　　在最近的一项研究中，由斯德哥尔摩大学奥斯卡克莱因中心的阿里尔·古巴尔（Ariel Goobar）领导的一个国际研究小组，发现了一颗不寻常的Ia型超新星“兹威基超新星（SN Zwicky /SN 2022qmx）”。

　　在一个不寻常的转变中，研究小组观察到一个“爱因斯坦环”，这是爱因斯坦广义相对论中预言的一种超常的现象，即前景中存在的引力透镜放大了来自遥远物体的光。

　　这是“Ia星”超新星的图解。当白矮星的质量估计达到太阳当前质量的1.4倍时，它就无法再维持自己的重量并坍塌。

　　这对该团队来说是一项重大成就，因为它涉及到观测两个非常罕见的天文事件，而且恰巧同时发生。

　　该团队由来自奥斯卡·克莱因中心、卡弗里宇宙学研究所、卡希尔天体物理中心、红外处理和分析中心(IPAC)、洛桑理工学院(EPFL)、天体物理学跨学科探索和研究中心(CIERA)、里昂天体物理学研究中心、美国宇航局戈达德、太空望远镜科学研究所(STScI)和多所大学的多名研究人员组成。

　　他们的研究论文描述了他们的发现，已经发表在《自然天文学》上。

　　他们最初的探测，是用加州帕洛马天文台的兹威基瞬变设备进行的。这个设施的命名是为了纪念弗里茨·兹威基，这位天文学家在20世纪30年代首次提出了暗物质存在的理论。

　　几周后，研究小组在夏威夷莫纳克亚山顶的W.M.凯克天文台和智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜（VLT）上使用自适应光学（AO）观察了它。根据光学显微镜观察检测到的亮度，研究学者阿里尔·古巴尔和他的同事们假设他们观察到太阳的一种近乎完全强烈的红外线透镜效应。

　　这是使用多个源对SN Zwicky的场进行成像。

　　这些后续观测和哈勃太空望远镜获得的图像证实了这一理论，表明多重图像透镜效应是由前景中的一个星系放大了超新星25倍造成的！

　　这一偶然的历史性的发现为天文学家提供了许多机会，包括更详细深入细致的地详细研究高密度兹威基超新星和进一步深入地研究引力透镜的数学奥秘。正如阿里尔·古巴尔在斯德哥尔摩大学的新闻发布会上解释的那样：

　　“兹威基超新星（SN Zwicky）的发现不仅展示了现代天文仪器的卓越能力，而且代表了我们在探索塑造宇宙的基本力量方面迈出的重要一步。”
　　然而，这一现象的含义超出了这两种现象本身。对Ia型超新星的研究，使天文学家认识到宇宙正在加速膨胀。

　　这一发现为研究团队赢得了2011年诺贝尔物理学奖，该奖项由索尔·珀尔马特（超新星宇宙学项目）和布莱恩·p·施密特和亚当·g·赖斯（High-z超新星搜索团队）共同获得。

　　因此，对兹威基超新星的观测可以帮助天文学家解开是什么驱动了这种加速膨胀的谜团。

　　斯德哥尔摩大学博士后研究员、该研究的合著者乔尔·约翰逊（Joel Johansson）说：“兹威基超新星（SN Zwky）的极端放大，给了我们一个前所未有的机会来研究遥远Ia型超新星爆炸的性质，当我们利用它们来探索暗能量的性质时，我们需要它们。”

　　除此之外，它还可以帮助天文学家揭开暗物质的面纱，并为关于宇宙将如何终结（即大破裂、大撕裂、热死亡等）的理论提供信息。由于这项研究涉及的范围广泛，因此它的结果可能会引起科学界的重大争议。

（编辑：潍坊站长网）

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