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一颗超新星的影分身之术!科学家观测到罕见的奇观

三体迷【宇宙探秘专栏】近日,天文学家在《科学》上的发布了一项惊人的新发现——宇宙深远星系中的一颗超新星爆发,在前景星系引力透镜的作用下被放大50倍,且分身成四重影像,形成了一个神奇的爱因斯坦十字。

引力透镜效应最初是爱因斯坦于1936年根据其广义相对论做出的一个预言。他当时证明了宇宙中大质量物体对时空的弯曲作会对来自遥远天体的星光起到聚焦作用,就好比一个宇宙放大镜。这一奇特的光学效应还会使背景天体产生影分身,形成所谓的爱因斯坦环和爱因斯坦十字。

长久以来,科学家在宇宙中已经观测到了不少这类神奇的现象。然而,超新星被引力透镜效应放大且分身成四重影像还真属罕见,这让天文学家大为惊喜。这颗超新星被命名为iPTF16geu,最初是由帕洛马天文台的自动巡天于2016年9月发现的。随后,天文学家调用了哈勃太空望远镜等先进的设备对它进行后续追踪。

研究人员发现,iPTF16geu是一颗Ia型超新星。这类超新星通常被认为形成于由一颗普通恒星和白矮星构成的双星系统中。白矮星不断地吞噬伴星的物质,当质量达到太阳的1.44倍(钱德拉塞卡极限)时就产生超新星爆发。因为Ia型超新星爆发时质量恒定,所以其光度也是一定的。于是,Ia型超新星就成了天文学家测量宇宙中星系距离的标准烛光。

根据对观测数据进行分析,研究人员计算出iPTF16geu发射出的星光在宇宙中至少经历了四十亿年才被我们的望远镜所接收到。也就是说,这颗神奇的超新星距离我们极其遥远,就算不考虑宇宙的膨胀,它也身处四十几亿光年之外。

更有意思的是,对iPTF16geu产生引力透镜效应的前景星系并非完美对称的,这就使得它对光线的扭曲会形成长短不一的路径。于是,我们所看到的iPTF16geu的四重影像实际上并非处于同一时刻,从而为天文学家研究超新星爆发的变化提供了绝佳的机会。

真是一项令人不可思议的发现!

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