整个宇宙都在为你闪烁

百家 作者:三体迷 2019-05-31 08:24:21

在昨天的文章中,我们讲到太阳系附近的超新星爆发可能改变人类演化史。实际上,在宇宙中超新星爆发并不罕见。

你想啊,宇宙中有成千上万亿个星系,即便单个星系爆发超新星的频率不高,宇宙每天发生超新星爆发的数量仍非常可观。只不过,很多事情我们没有探知到,但没看见并不意味着不存在。

近日,日本天文学家公布了一项惊人的研究成果。他们居然在仅仅半年的观测中,就一口气新发现1824颗超新星。看来,整个宇宙真的在为你闪烁!

话说,这项成果得益于安装在昴星团望远镜上的新一代超广角相机HyperSuprime-Cam(简称HSC)。

昴星团望远镜是日本国家天文台在美国夏威夷毛纳基山山顶建造的8.2米口径光学望远镜,紧邻凯克望远镜。这台望远镜始建于1991年4月,直到1998年才完成建设,是人类观测宇宙的一大利器。

HSC则是安装在昴星团望远镜上的一个高三米重三吨,像素高达8亿7000万的超级相机。实属尼康看了沉默,佳能看了流泪的存在。看看HSC那高大的身躯,算起来差不多两个苍老师那么高。

日本天文学家利用HSC对同一片天区进行了大约六个月的反复观测,然后从观测数据中捕捉到之前未曾被发现的超新星,结果破天荒地新发现1824颗。

值得一提的是,在这新发现的1824颗超新星中,包括了大约400颗Ia型超新星,且其中58颗距离地球超过80亿光年。相比之下,哈勃太空望远镜花了10年才发现50颗距离地球超过80亿光年Ia型超新星。

何为Ia型超新星呢?我们通常所说的超新星,指的是大质量恒星演化至生命末期发生爆炸,而Ia型超新星属于另外特殊一种情况。

Ia型超新星一般出现在由白矮星和普通恒星构成的双星系统中——白矮星不断蚕食伴星的物质,导致质量不断增加,当达到约太阳质量1.44倍,即所谓的钱德拉塞卡极限时,就会发生惊天大爆炸。

正因如此,Ia超新星光度曲线的峰值是非常一致的,可以作为理想的标准烛光,用以测量其宿主星系的距离。再结合由星系红移测算出的星系退行速率,天文学家就可根据哈勃定律来研究宇宙膨胀的情况。

要知道,1998年两个独立的研究小组正是通过分析Ia超新星,发现一个惊人事实——宇宙不仅在膨胀,而且膨胀速度还在加快。这又一次颠覆人类对宇宙的认知,为解释宇宙加速膨胀,暗能量的概念应运而生。当年对此发现作出重要贡献的三位科学家,也因此荣获2011年诺贝尔物理学奖。

所以,本次新发现对研究宇宙膨胀具有重大意义。接下来,研究人员将利用这些数据计算更精确的宇宙膨胀速率,以及研究暗能量如何随时间变化。

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