发现有史以来最远超新星:105亿光年远

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  【博科园-科学科普(关注“博科园”看更多)】天文学家已经发现了最远的超新星,距离地球有105亿光年。这颗名为DES16C2nm的超新星是一场灾难性的爆炸,它标志着大约105亿年前一颗巨大恒星的终结。现在光线到达我们这里。这一发现背后的天文学家团队在arXiv上发表了他们的研究成果。

  

  这张照片展示了令人难以置信的遥远和古老的超新星DES16C2nm。这颗超新星是由暗能量研究发现的。图片版权:Mat Smith and DES collaboration.

  这颗超新星是由天文学家们发现的,与暗能量测量(DES)有关,这是一种来自不同国家的天文学家的合作。DES的任务是绘制数亿个星系的地图,帮助我们发现更多关于暗能量的信息。暗能量是我们认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量。2016年8月首次检测到DES16C2nm。它的距离和极端亮度在那年10月得到了证实,其中有三个最强大的望远镜——非常大的望远镜和智利的麦哲伦望远镜,以及夏威夷的凯克天文台。

  

  2015年的这张图片显示的是在DES16C2nm爆炸之前的同一区域。图片版权:Mat Smith and DES collaboration.

  DES16C2nm是所谓的超发光超新星(SLSN),这是10年前才发现的一种超新星。SLSNs是最稀有的,也是我们所知道的最明亮的超新星。超新星爆炸后,它留下了一个中子星,这是宇宙中最致密的物体。SLSNs的亮度是其他超新星的100倍,被认为是由物质坠入中子星引起的。该研究的主要作者、南安普顿大学的马修·史密斯博士说:参与这项发现最古老的超新星的调查令人兴奋。DES16C2nm是非常遥远非常明亮的,非常罕见——不是你每天作为天文学家偶然发现的那种东西。

  史密斯博士接着说,这个发现不仅令人兴奋,因为它是如此遥远、古老和罕见。它还提供了对SLSNs的原因的洞察:SLSN的紫外线告诉我们爆炸产生的金属量和爆炸本身的温度,这两者都是理解这些宇宙爆炸的原因和驱动因素的关键。现在暗能量研究的国际团队已经找到了其中的一个SLSNs。另一位来自南安普顿大学的作者马克·苏利文表示:寻找更遥远的事件,确定这些事件的种类和数量。现在知道如何在更远的距离找到这些物体,正在积极地寻找更多的物体作为暗能量测量的一部分。DES所使用的仪器是新构造的暗能量照相机(DECam),它安装在智利安第斯山脉的Cerro Tololo美洲天文台(CTIO)的Victor M. Blanco 4米望远镜上。DECam是一款非常敏感的570万像素的数码相机,专为暗能量调查而设计。

  

  在智利安第斯山脉的“DECam”行动。这是一个非常敏感的570万像素的相机,它安装在维克托·m·布兰科4米望远镜上。图片:DES/CTIO

  暗能量研究涉及来自40多个国际机构的400多名科学家。它始于2013年,将在2018年完成其为期五年的任务。DES利用525个夜晚的观测进行了一项深入的广域调查,以记录来自地球上数十亿光年的3亿星系的信息。DES的目的是帮助我们回答一个燃烧的问题。根据爱因斯坦的广义相对论,引力应该导致宇宙膨胀的速度减慢。直到1998年天文学家研究遥远的超新星发现事实正好相反。由于某种原因,扩张速度正在加快。其实只有两种解释方法。要么是广义相对论的理论需要被取代,要么是宇宙的很大一部分——大约70%——包括一些我们称之为暗能量的奇异的东西。而这种暗能量与“正常”物质施加的引力相反,导致宇宙膨胀加速。

  为了帮助回答这个问题,DES在5个光学滤镜中成像5000平方度的南方天空,以获取关于3亿个星系的详细信息。一小部分的研究时间也被用来观察一周一次的小块天空,来发现和研究成千上万的超新星和其他天体物理瞬态。这是如何发现的DES16C2nm。这项研究的共同作者、朴茨茅斯大学宇宙学和引力研究所所长、天体物理学教授Bob Nichol评论道:这种超新星在十年前开始时还没有想到。这些发现表明了经验科学的重要性;有时候你只需要出去找一些令人惊奇的东西。

  知识:科学无国界,博科园-科学科普

  参考:Astronomy,Dark Energy Survey,Featured,supernova,Supernovae

  作者:Evan Gough

  内容:经“博科园”判定符合今主流科学

  来自:Universe Today

  编译:中子星

  审校:博科园

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  传播:博科园

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