罕见的超新星出现五次可以测量宇宙膨胀的真实速度

Supernova

Supernova - 照片: muratart/shutterstock.com

一颗距离100亿光年的超亮超新星已经在天空中出现了五次。这种现象是由前景中两个星系形成的引力透镜造成的。慕尼黑工业大学和合作机构的研究人员认为,这一事件是直接计算宇宙膨胀率的难得机会。

该物体被赋予昵称 SN Winny,源自官方名称 SN 2025wny。爆炸发出的光沿着不同的路径绕着星系旋转。这导致到达地球的时间延迟。测量这些间隔可以让您独立确定哈勃常数。

天空中出现大量超发光超新星

超新星的光芒比普通的恒星爆炸明亮得多。它的光传播了数十亿年才被转移。路径中的两个星系充当天然透镜。结果是同一事件的五个不同图像。

这种不寻常的结构引起了科学家的注意。大多数镜头系统仅产生两个或四个图像。在这里,完美的排列创造了宇宙烟花效果。经过六年寻找有希望的候选者后,这一发现于 2025 年 8 月出现。

  • 这颗超新星距离我们约100亿光年
  • z=0.375 处的两个星系充当透镜
  • 高分辨率彩色图像中的图像显得偏蓝
  • 该系统允许对质量分布进行更简单的建模
  • 地面和太空望远镜的观测仍在继续

高分辨率图像显示独特的系统

天文学家在亚利桑那州使用了大型双筒望远镜。该设备有两个8.4米镜子和一个自适应光学系统。获得的照片显示了两个中心星系和超新星的五个蓝点。

TUM 的 Allan Schweinfurth 和 LMU 的 Leon Ecker 分析了这些立场。他们建立了第一个透镜星系质量分布的详细模型。与复杂的集群不同,该系统具有平滑且规则的分布。星系过去似乎没有发生过碰撞。

简单性有利于精确计算。这减少了影响其他方法的不确定性。团队继续使用更多数据完善模型。

超新星 GRB 250314A – NASA/ESA

哈勃电压持续多年

天文学家主要通过两种方式测量宇宙的膨胀。一种方法是使用宇宙距离梯与附近的物体进行比较。另一个分析来自大爆炸的宇宙背景辐射。结果存在分歧,这挑战了宇宙学的标准模型。

这种差异被称为哈勃张力,引发了关于新物理学或方法限制的争论。 SN Winny 提供了第三种方法。时间延迟方法在一步中起作用。它较少依赖于累积的校准或有关早期宇宙演化的假设。

慕尼黑工业大学观测宇宙学副教授 Sherry Suyu 强调了这种稀有性。完美对齐的概率小于百万分之一。该团队多年来一直在编制有前景的镜头,直到 2025 年实现精确匹配。

镜头模型为直接测量铺平了道路

该团队的 Stefan Taubenberger 解释说,图像之间的延迟与质量模型相结合,可以直接计算哈勃常数。双星星系系统简化了这个过程。哈勃和詹姆斯·韦伯正在进行的观测应该会带来更高的精度。

这颗超新星是 I 型超发光星。它发生在宇宙大约 40 亿岁的时候。重力放大使这一事件从地面上可见。研究人员计划仔细监测时间延迟。

下一步重点是持续观察

国际团队以多种方式关注赛事。光谱和光度数据加深了理解。目标是获得与膨胀率无关的值。初步结果可能会在 2026 年发布。

该案例增强了引力透镜研究遥远宇宙的能力。此类事件扩大了地面望远镜的覆盖范围。他们还在极端尺度上测试爱因斯坦广义相对论的预测。