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四个角度拍摄超新星爆炸场面:光线穿过星系时弯折

时间:2018-10-09 11:23 来源:未知 作者:admin

图为四台望远镜拍摄的iPTF16geu超新星爆炸情景。从左至右分别为:可见光下拍摄的iPTF16geu超新星及周围环境;放大20倍的红外光照片;放大5倍的可见光照片;红外光下拍摄的照片。

之所以会发生这一奇异现象,是因为超新星爆炸的光线在穿过一个星系时发生了弯折,然后兵分四路到达地球。

星系的强大引力场就像放大镜一样,可以弯折并聚焦光线,产生 透镜 效应,使穿行而过的光线发生折射,并放大另一侧的物体。

图中星系如同一面透镜,产生了超新星爆炸的四个不同场景。

图为在近红外光下拍摄的iPTF16geu超新星爆炸场景。位于超新星与地球中间的星系使超新星爆炸发出的光线发生弯折,产生了四个不同画面。

新浪科技讯 北京时间6月6日消息,据国外媒体报道,天文学家从四个不同角度拍到了40亿光年之外一处超新星爆炸的场景。之所以会发生这一奇异现象,是因为超新星爆炸的光线在穿过一个星系时发生了弯折,然后兵分四路到达地球。

该星系距地球20亿光年,将超新星爆炸的亮度放大了50倍,使天文学家得以观察到这颗编号为iPTF16geu的1a类超新星爆炸的壮观场面。

1a类超新星具有很高的研究价值,因为天文学家可借助它们判断宇宙的膨胀速度,以及物质在星系中的分散规律。由于它们本身十分明亮,常被称作 标准蜡烛 。而亮度经过 引力透镜 放大的1a类超新星就像一根格外明亮的蜡烛,能够更好地帮助我们观察宇宙。

这是我们首次从多个角度观测到经引力透镜放大亮度的 标准蜡烛 超新星,是一次重大突破。 此次研究的主要作者、瑞典斯德哥尔摩大学艾瑞尔 古巴尔教授指出(Ariel Goobar), 要找到一颗亮度由引力透镜放大的超新星极为困难,更别提是一颗1a类超新星了。 美国劳伦斯伯克利国家实验室的天体物理学家皮特 纽真特博士(Dr Peter Nugent)指出,他也协助了此次发现, 用数据来说,我们怀疑每5万颗超新星中只有一颗属于这一情况。

光线在穿过星系时,会因为引力透镜效应发生弯折,这有利于天文学家对更深处的宇宙展开探索。爱因斯坦广义相对论的基础之一,便是大质量物体会使周围的时空发生弯折。星系的强大引力场就像放大镜一样,可以弯折并聚焦光线,产生 透镜 效应,使穿行而过的光线发生折射,并放大另一侧的物体。

我刚看到超新星iPTF16geu的初始数据时,感到一头雾水, 此次研究的共同作者、加州理工天文学助理教授曼西 卡斯利瓦尔博士(Dr Mansi Kasliwal)表示, 它看上去像是一颗正常的1a类超新星,但考虑到它到地球的距离,它的亮度比通常情况下亮得多。我们立即动用了更强大的设备,结果证实我们目睹了一起极为有趣、也极为罕见的事件。

要产生引力透镜效应,在研究对象与地球之间必须有一个质量足够大的天体。而超新星爆炸可谓转瞬即逝,天文学家必须迅速确定其位置、并立即展开研究。

2016年9月,一组天文学家利用加州的 帕洛马瞬变工厂 望远镜(intermediate Palomar Transient Factory)发现了这颗1a类超新星,它正好处在一片星系与地球的延长线上。他们立即展开行动,动用多台望远镜对超新星iPTF16geu进行了精细测量。

高分辨率数据显示,该超新星爆炸发出的光线被引力透镜分成了四股,亮度也放大了50倍,由于1a类超新星容易预测、规律稳定,将四张不同的照片进行对比,有助于科学家判断宇宙的膨胀速度和其它参数。(叶子)

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