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科学家首次观测到宇宙“标准烛光”四重像

2017-04-21 15:59      来源:新华社     
作者:林小春
    
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  新华社华盛顿4月20日电 在一个宇宙天然“透镜”的扭曲、放大作用下,天文学家第一次观测到有宇宙“标准烛光”之称的Ia型超新星的四重像。这项发现将能帮助科学界更精确地计算宇宙的膨胀速度。

  据美国《科学》杂志20日发表的一项新研究,这个Ia型超新星名为iPTF16geu,距离地球约40亿光年。在它与地球中间还隔着一个星系,这个距离地球约20亿光年的中间星系发挥着“透镜”作用,让它背后的超新星呈现出四个不同位置的影像,并让影像亮度增强了约50倍。

  爱因斯坦在广义相对论中预测了这种奇特天文现象,此前也已观测到过多次,但这是天文学家第一次观测到Ia型超新星的多重图像。Ia型超新星是一类爆发的恒星,亮度基本恒定,所以在天文学上被视为“标准烛光”,用于计算遥远星系的距离。

  “第一次拍摄到在强‘透镜’效应下‘标准烛光’的多重图像,是一个重大突破,”论文第一作者、瑞典斯德哥尔摩大学阿里尔·戈巴尔教授在一份声明中说,“我们将能更准确地测量引力的聚光能力,并探测此前认为可能达不到的物理尺度。”

  这个超新星是戈巴尔等人利用位于美国加利福尼亚州的地面望远镜于2016年9月首次观测到的,此后又利用其他望远镜和哈勃太空望远镜进行了进一步观测。

  在这个发现的科学意义中,最重要的一点就是通过分析4幅影像的光抵达地球时间的不同,更精确地测定宇宙的膨胀速度,即所谓哈勃常数。目前,不同方法所得出的哈勃常数有细微差别,而用这些结果预测的宇宙演化和膨胀场景则有显著不同。

  研究还表明,上述中间星系起到“透镜”作用物质的总质量是太阳的100亿倍,半径接近3000光年。但与其他宇宙“透镜”相比,它相对较小。戈巴尔等人认为,研究此类不同寻常的“透镜”天体,将能帮助天文学家从新角度认识宇宙“透镜”,还会有助于暗物质等方面的研究。



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