科学家们发现了一种非常罕见的天文现象，它可能会结束现代宇宙学中最大的讨论之一。一颗绰号为 SN Winny 的恒星的爆炸在深空图像中以前所未有的视觉倍增方式被捕捉到。该事件提供了一个独特的机会，可以比现有方法更精确地计算宇宙膨胀率。
这颗超新星距离地球估计有 100 亿光年。来自慕尼黑工业大学 (TUM) 和其他德国机构的研究人员负责对收集到的数据进行分析。中心目标是利用光出现之间的时间延迟来确定星系彼此远离的速度。
引力透镜效应使爆炸图像倍增
SN Winny 之所以成为特殊的研究对象，是因为它的光线到达地面望远镜的方式。在最初的爆炸和我们的星球之间的路径上，光度遇到了两个充当天然透镜的巨大星系。广义相对论预测的这种现象会弯曲时空并改变光子的轨迹。
由于这种偏转，同一颗超新星在天空的不同点出现五次，天文学家将其与宇宙烟花进行比较。这些图像中的每一个都遵循一条长度略有不同的路径穿过弯曲的空间。这种路径变化在检测到恒星爆炸的每个发光“回波”之间产生微小的时间间隔。
- 光线因前景星系的引力而发生偏转。
- 这种现象会产生同一远处物体的多个图像。
- 图像之间的延迟允许您测量绝对距离。
- 该技术独立于其他天文校准方法。
超新星 SN Winny 和哈勃张力的解决方案
SN Winny的重要性在于有可能解决所谓的“哈勃张力”。目前，根据所使用的技术，宇宙膨胀速度有两个不同的值。一种方法分析宇宙微波背景，另一种方法则观察附近星系中的脉动恒星。数字不匹配，这表明物理标准模型存在缺陷。
通过准确测量光完成五个不同路径中每一个路径所需的时间，科学家可以直接计算哈勃常数。该计算不依赖于有关暗能量或暗物质成分的假设。 SN Winny 的分析就像一把应用于数十亿光年尺度的纯几何尺。
来自马克斯·普朗克研究所和路德维希·马克西米利安大学 (LMU) 的团队目前正致力于完善这些计时数据。所需的精度非常高，因为在需要数十亿年才能观测到的事件中，延迟可能从几天到几个月不等。记录中的任何微小差异都可能显着改变对宇宙最终命运的理解。
100亿光年观测技术细节
在这个距离探测到超亮超新星对于天文学来说已经是一项重大壮举。然而，本案涉及的引力透镜的具体配置被专家认为是百万分之一的几率。我们今天看到的光来自恒星，当时宇宙仍处于加速形成阶段。
充当透镜的星系几乎完美地位于地球和 SN Winny 之间。这种罕见的几何形状允许五重可视化，而不是更常见的双重或四重。望远镜捕捉到了爆炸的强烈亮度，其亮度比普通 Ia 型超新星的亮度高出数百倍。
研究人员表示，这种新的测量方法可以作为科学的独立仲裁者。如果 SN Winny 发现的值证实了现有理论之一，天文学就可以排除其他模型。如果结果是第三个值，物理学将需要新的定律来解释空间在大尺度上的行为。
恒星爆炸研究的下一步
SN Winny 的监测将在接下来的几个月中继续进行，以确保记录所有亮度变化。必须详细比较五幅图像中每幅图像的光变曲线，以消除统计噪声。天文学家希望这一事件能够成为未来新一代太空望远镜发现的典范。
自动瞬态检测技术使搜索其他事件的严重性变得更加容易。尽管 SN Winny 目前是独一无二的，但 Vera C. Rubin 天文台预计很快就会发现类似的情况。最终目标是创建一个带有镜头的超新星目录，以绘制宇宙时间不同时代的宇宙膨胀图。