超新星SN溫妮在天空中出現五次，可以揭示宇宙的真實速度

科學家發現了一種非常罕見的天文現象，它可能會結束現代宇宙學中最大的討論之一。一顆綽號為 SN Winny 的恆星的爆炸在深空影像中以前所未有的視覺倍增方式被捕捉到。該事件提供了一個獨特的機會，可以比現有方法更精確地計算宇宙膨脹率。

這顆超新星距離地球估計 100 億光年。來自慕尼黑工業大學 (TUM) 和其他德國機構的研究人員負責對收集到的數據進行分析。中心目標是利用光出現之間的時間延遲來確定星系彼此遠離的速度。

引力透鏡效應使爆炸影像倍增

SN Winny 之所以成為特殊的研究對象，是因為它的光線到達地面望遠鏡的方式。在最初的爆炸和我們的星球之間的路徑上，光度遇到了兩個充當天然透鏡的巨大星系。廣義相對論預測的這種現象會彎曲時空並改變光子的軌跡。

由於這種偏轉，同一顆超新星在天空的不同點出現五次，天文學家將其與宇宙煙火進行比較。這些圖像中的每一個都遵循一條長度略有不同的路徑穿過彎曲的空間。這種路徑變化在檢測到恆星爆炸的每個發光「回波」之間產生微小的時間間隔。

• 光線因前景星系的引力而偏轉。
• 這種現象會產生同一遠處物體的多個影像。
• 影像之間的延遲可讓您測量絕對距離。
• 該技術獨立於其他天文校準方法。

超新星 SN Winny 和哈伯張力的解決方案

SN Winny的重要性在於有可能解決所謂的「哈伯張力」。目前，根據所使用的技術，宇宙膨脹速度有兩個不同的值。一種方法分析宇宙微波背景，另一種方法則觀察附近星系中的脈動恆星。數字不匹配，這表明物理標準模型有缺陷。

透過精確測量光完成五個不同路徑中每一個路徑所需的時間，科學家可以直接計算哈伯常數。此計算不依賴有關暗能量或暗物質成分的假設。 SN Winny 的分析就像一把應用於數十億光年尺度的純幾何尺。

來自馬克斯普朗克研究所和路德維希馬克西米利安大學 (LMU) 的團隊目前正致力於改善這些計時數據。所需的精度非常高，因為在需要數十億年才能觀測到的事件中，延遲可能從幾天到幾個月不等。記錄中的任何微小差異都可能顯著改變對宇宙最終命運的理解。

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100億光年觀測技術細節

在這個距離探測到超亮超新星對天文學來說已經是一項重大壯舉。然而，本案涉及的引力透鏡的具體配置被專家認為是百萬分之一的幾率。我們今天看到的光來自恆星，當時宇宙仍處於加速形成階段。

充當透鏡的星系幾乎完美地位於地球和 SN Winny 之間。這種罕見的幾何形狀允許五重可視化，而不是更常見的雙重或四重。望遠鏡捕捉到了爆炸的強烈亮度，其亮度比普通 Ia 型超新星的亮度高出數百倍。

研究人員表示，這種新的測量方法可以作為科學的獨立仲裁者。如果 SN Winny 發現的值證實了現有理論之一，天文學就可以排除其他模型。如果結果是第三個值，物理學將需要新的定律來解釋空間在大尺度上的行為。

恆星爆炸研究的下一步

SN Winny 的監測將在接下來的幾個月中繼續進行，以確保記錄所有亮度變化。必須詳細比較五幅影像中每張影像的光變曲線，以消除統計雜訊。天文學家希望這事件能成為未來新一代太空望遠鏡發現的典範。

自動瞬態偵測技術使搜尋其他事件的嚴重性變得更加容易。儘管 SN Winny 目前是獨一無二的，但 Vera C. Rubin 天文台預計很快就會發現類似的情況。最終目標是創建一個帶有鏡頭的超新星目錄，以繪製宇宙時間不同時代的宇宙膨脹圖。