來源:新華社
2017-04-21 13:51:04
新華社華盛頓4月20日電(記者林小春)在一個(gè)宇宙天然“透鏡”的扭曲、放大作用下,天文學(xué)家第一次觀測(cè)到有宇宙“標(biāo)準(zhǔn)燭光”之稱的Ia型超新星的四重像。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)將能幫助科學(xué)界更精確地計(jì)算宇宙的膨脹速度。
據(jù)美國(guó)《科學(xué)》雜志20日發(fā)表的一項(xiàng)新研究,這個(gè)Ia型超新星名為iPTF16geu,距離地球約40億光年。在它與地球中間還隔著一個(gè)星系,這個(gè)距離地球約20億光年的中間星系發(fā)揮著“透鏡”作用,讓它背后的超新星呈現(xiàn)出四個(gè)不同位置的影像,并讓影像亮度增強(qiáng)了約50倍。
愛因斯坦在廣義相對(duì)論中預(yù)測(cè)了這種奇特天文現(xiàn)象,此前也已觀測(cè)到過多次,但這是天文學(xué)家第一次觀測(cè)到Ia型超新星的多重圖像。Ia型超新星是一類爆發(fā)的恒星,亮度基本恒定,所以在天文學(xué)上被視為“標(biāo)準(zhǔn)燭光”,用于計(jì)算遙遠(yuǎn)星系的距離。
“第一次拍攝到在強(qiáng)‘透鏡’效應(yīng)下‘標(biāo)準(zhǔn)燭光’的多重圖像,是一個(gè)重大突破,”論文第一作者、瑞典斯德哥爾摩大學(xué)阿里爾·戈巴爾教授在一份聲明中說,“我們將能更準(zhǔn)確地測(cè)量引力的聚光能力,并探測(cè)此前認(rèn)為可能達(dá)不到的物理尺度。”
這個(gè)超新星是戈巴爾等人利用位于美國(guó)加利福尼亞州的地面望遠(yuǎn)鏡于2016年9月首次觀測(cè)到的,此后又利用其他望遠(yuǎn)鏡和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了進(jìn)一步觀測(cè)。
在這個(gè)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)意義中,最重要的一點(diǎn)就是通過分析4幅影像的光抵達(dá)地球時(shí)間的不同,更精確地測(cè)定宇宙的膨脹速度,即所謂哈勃常數(shù)。目前,不同方法所得出的哈勃常數(shù)有細(xì)微差別,而用這些結(jié)果預(yù)測(cè)的宇宙演化和膨脹場(chǎng)景則有顯著不同。
研究還表明,上述中間星系起到“透鏡”作用物質(zhì)的總質(zhì)量是太陽的100億倍,半徑接近3000光年。但與其他宇宙“透鏡”相比,它相對(duì)較小。戈巴爾等人認(rèn)為,研究此類不同尋常的“透鏡”天體,將能幫助天文學(xué)家從新角度認(rèn)識(shí)宇宙“透鏡”,還會(huì)有助于暗物質(zhì)等方面的研究。
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