天文學家可能距離理解宇宙學中最大的謎團之一:暗能量又更近了一步,暗能量是一種被認為推動宇宙快速膨脹的未知力量。
暗能量被認為約佔宇宙的 68%。但科學家們仍然不知道它是什麼,也不知道它如何塑造宇宙的生長。
研究人員現在在早期宇宙中發現了一顆不尋常的超新星。這可以提供有價值的新線索。這次強大爆炸發出的光已經傳播到地球超過 100 億年。此次活動尤為精彩。它的光被沿著視線的星系的引力進一步放大。它使遠處的爆炸看起來更加明亮。
「以前沒有人發現過這樣的超新星。該系統的性質意味著它可能能夠幫助解決天文物理學中的一些重大問題,例如驅動宇宙膨脹的力的性質,」利物浦約翰摩爾斯大學天文物理學講師 Daniel Perley 博士解釋道。
重力將光線分成多個影像。
地球和遙遠超新星之間的星系在這項發現中發揮了關鍵作用。它的引力導致從爆炸向我們傳播的光彎曲。
“我們看到來自這顆遙遠超新星的光分裂成多個圖像。我們稱之為‘引力透鏡’,”天體物理學研究所的博士生雅各布·懷斯說。誰是第一個認識到這一事件重要性的人解釋說
光到達地球的不同路徑
“當光被‘透鏡化’時,它到達地球的路徑長度並不完全相同。因此,沿著不同路徑傳播的光需要一些時間才能到達我們。”
這是因為超新星可以發光數月。天文學家能夠同時觀察同一爆炸的多個影像。每張圖像都代表了超新星在其演化過程中略有不同的時間。這是因為光沿著不同長度的路徑傳播。
「令人興奮的是影像之間的時間差。這取決於宇宙的膨脹速度,」珀利博士補充道。
研究團隊與加州理工學院、斯德哥爾摩大學的合作者合作。世界各地的其他機構計劃高精度地測量這些延誤。這些測量可以揭示宇宙膨脹的速度,並提供對加速膨脹的力(暗能量)的見解。
哈伯緊張局勢中的潛在決勝局
天文學家現在面臨著關於宇宙膨脹率的關鍵謎團。各種方法導致哈伯常數的值有衝突。這是一個用來描述宇宙膨脹速度的數字。
珀利認為,觀察這顆不尋常的超新星可能有助於解決這場衝突。
他說:“研究大爆炸的餘輝給出了一個所謂的哈伯常數的數字。它是宇宙膨脹速度的度量。同時,對附近星系的研究給出了不同的數字。天文學家稱之為哈伯張力,因此研究透鏡超新星可以確定我們應該真正相信這兩個數字中的哪一個。”
世界各地的天文台正在參與這項研究。
超新星的亮度使得天文學家即使在很遠的距離也可以使用中型地面望遠鏡來探測到它。其中包括加州的茲威基臨時設施和拉帕爾馬島的利物浦望遠鏡。
(第一個探測超新星的望遠鏡是加州的茲威基瞬態設施。但許多影像看不到。利物浦望遠鏡是第一個看到多個影像的設施。從而證明它受到重力透鏡的影響)。
後來,使用世界上最強大的天文台對該物體進行了更詳細的研究。這包括夏威夷的凱克望遠鏡。哈伯太空望遠鏡與詹姆斯韋伯太空望遠鏡
雅各補充說:「我們在斯德哥爾摩的同事第一次觀察到這顆超新星。但我們注意到光線被彎曲成多個圖像。
「北半球的主要天文台,包括太空望遠鏡,都在關注這一點。但利物浦約翰摩爾斯大學的利物浦望遠鏡首先到達了那裡,」懷斯微笑著說道。
該研究發表在該雜誌上,題為「發現 SN 2025wny:一顆在 z = 2.01 處具有強引力透鏡的發光超新星」。 天文物理學快報 由 Joel Johansson、Daniel A. Perley、Ariel Goobar、Jacob L. Wise、Yu-Jing Qing、Zoë McGrath、Steve Schulze、Cameron Lemon、Anjasha Gangopadhyay、Konstantinos Tsalapatas 和其他 24 名貢獻者撰寫。










