まれな超新星が5回観測された場合、宇宙の実際の膨張速度を測定できる可能性がある
100億光年離れた超光度の超新星が空に5回出現した。この現象は、前景にある 2 つの銀河によって形成される重力レンズによって引き起こされます。ミュンヘン工科大学と提携機関の研究者らは、この出来事が宇宙の膨張率を直接計算できる貴重な機会であると認識した。
このオブジェクトには、正式名称 SN 2025wny に由来する SN Winny というニックネームが付けられました。爆発からの光は銀河を周回しながらさまざまな経路をたどりました。これにより、地球への到着時間に遅れが生じました。これらの間隔を測定すると、ハッブル定数を個別に決定できます。
超高輝度の超新星が空に増殖して出現
超新星は通常の星の爆発よりもはるかに明るく輝きます。その光は方向を変えられるまで何十億年も伝わりました。経路上の 2 つの銀河が自然のレンズとして機能します。その結果、同じイベントの 5 つの異なる画像が得られます。
この珍しい構成は科学者の注目を集めました。ほとんどのレンズ システムは 2 つまたは 4 つの画像しか生成しません。ここでは、完璧な位置合わせが宇宙的な花火の効果を生み出しました。この発見は、6 年間にわたる有望な候補者の探索を経て、2025 年 8 月に起こりました。
- 超新星は約100億光年離れています
- z=0.375 にある 2 つの銀河がレンズとして機能します
- 高解像度のカラー画像では画像が青っぽく見える
- このシステムにより、質量分布のより単純なモデリングが可能になります。
- 地上望遠鏡と宇宙望遠鏡で観測が続く
ユニークなシステムを示す高解像度画像
天文学者はアリゾナ州にある大型双眼望遠鏡を使用しました。この装置には 8.4 メートルのミラー 2 枚と補償光学システムが搭載されています。得られた写真には、2 つの中心銀河と超新星の 5 つの青い点が見えます。
TUMのAllan Schweinfurth氏とLMUのLeon Ecker氏がポジションを分析した。彼らは、レンズ銀河の質量分布の最初の詳細なモデルを構築しました。複雑なクラスターとは異なり、このシステムはスムーズで規則的な分布を持っています。銀河は過去に衝突していないようです。
シンプルなので正確な計算が容易になります。これにより、他の方法に影響を与える不確実性が軽減されます。チームは追加データを使用してモデルを改良し続けます。
ハッブル電圧は何年も持続する
天文学者は主に 2 つの方法で宇宙の膨張を測定します。近くの物体に対して宇宙距離ラダーを使用します。もう 1 つは、ビッグバンからの宇宙背景放射を分析します。結果は分岐しており、宇宙論の標準モデルに疑問を投げかけています。
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ハッブル張力として知られるこの矛盾は、新しい物理学や手法の限界についての議論を引き起こします。 SN Winny は 3 番目のアプローチを提供します。時間遅延法は単一ステップで機能します。それは、蓄積された校正や初期の宇宙進化に関する仮定にはあまり依存しません。
TUMの観測宇宙論准教授シェリー・スユ氏は、その希少性を強調した。完全に整列する確率は 100 万分の 1 未満です。チームは、2025 年に正確に一致するまで、何年もかけて有望なレンズを編集しました。
レンズモデルが直接測定への道を開く
チームの Stefan Taubenberger 氏は、画像間の遅延を質量モデルと組み合わせることで、ハッブル定数を直接計算できると説明しています。連星銀河系はプロセスを簡素化します。ハッブルとジェームス・ウェッブによる継続的な観測により、より高い精度がもたらされるはずです。
超新星はタイプ I 超光度です。それは宇宙が誕生して約40億年のときに起こりました。重力拡大により、この出来事は地上から見えるようになりました。研究者らは時間的遅延を注意深く監視する予定だ。
次のステップでは継続的な観察に焦点を当てます
国際チームはさまざまな波長でイベントをフォローしています。分光学的データと測光データにより理解が深まります。目的は、膨張率に依存しない値を取得することです。暫定結果は2026年に発表される可能性がある。
このケースは、遠く離れた宇宙を研究するための重力レンズの力を強化します。このような出来事により、地上の望遠鏡の到達範囲が拡大します。彼らはまた、アインシュタインの一般相対性理論の予測を極端なスケールでテストします。
