[科普中国]-四个角度拍摄超新星爆炸场面：光线穿过星系时弯折

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（ArielGoobar），“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（DrPeter 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（DrMansiKasliwal）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 TransientFactory）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。编辑：p_xiaojtan