2037年，“安魂”再現(xiàn)

拜一個巨型星系團的放大鏡效應(yīng)所賜，我們得以看到這顆超新星。

圖解：哈勃空間望遠鏡2016年拍攝的照片里，可以看到來自同一超新星的三個光點，但在2019年的照片里卻看不見它們。（圖片來源：空間望遠鏡研究所/史蒂夫·A·羅德尼/加布里埃爾·布拉默）

據(jù)天文學(xué)家預(yù)測，哈勃空間望遠鏡曾經(jīng)拍到的一顆遙遠的超新星，將于2037年再次光臨地球人的視野。

這顆代號為“安魂”的超新星源于一顆遠在100億光年外的恒星的爆發(fā)。由于一種被稱為“引力透鏡”的現(xiàn)象，大名鼎鼎的哈勃空間望遠鏡在2016年曾三次捕捉到它的影像。

“引力透鏡”效應(yīng)一般出現(xiàn)在超大天體的周圍，由于天體巨大的質(zhì)量使光線彎曲分散，位于其后的物體的影像就會被放大或扭曲。對于超新星“安魂”而言，代號為MACS J0138.0-2155的巨型星系團就是它的“放大鏡”，恒星爆發(fā)發(fā)出的光通過這個星系團時被分成了三束，分別形成三幅快照。

科學(xué)家用計算機建立起這個距地球約40億光年的星系團的模型，通過分析星系團內(nèi)部物質(zhì)的分布，他們做出超新星“安魂”將再現(xiàn)星空的預(yù)測——雖然人類無法用肉眼看到它。

一個由歐美科學(xué)家組成的研究小組在他們的報告中稱，“安魂”的最終亮相將發(fā)生在它的前三次出現(xiàn)的二十年后，這是因為攜帶著最后影像的光線必須通過星系團的中央?yún)^(qū)域，那里聚集著暗物質(zhì)，是星系團密度最高的部分。

領(lǐng)導(dǎo)該項研究的南卡羅萊納大學(xué)天文學(xué)家史蒂夫·羅德尼在研究報告中指出，“這將是最遲抵達地球的光線，就像一列火車要先深入山谷然后再爬出來那樣，它是這些光線里走得最慢的?！?/p>

2019年一個偶然的機會里，人們發(fā)現(xiàn)了超新星“安魂”的前三次亮相。當(dāng)時這些圖像已經(jīng)在哈勃望遠鏡的存檔圖片里沉睡了三年之久。

丹麥哥本哈根大學(xué)的天文學(xué)家加布·布拉姆當(dāng)時正在進行一項名為“安魂計劃”（譯者注：計劃的全名是REsolved QUIEscent Magnified Galaxies——尋找被放大的穩(wěn)定星系，其名稱中大寫字母連起來即為“安魂”的英文單詞）的研究，在尋找遙遠的未知星系時無意中發(fā)現(xiàn)了它，“安魂”也因此成為這顆超新星的名字。

最初的時候，他在2016年拍攝的圖像上只看到一個很小的光點，以為那是通過引力透鏡看到的躲在大型星系團后面很遠處的星系。

“經(jīng)過仔細觀察2016年的圖像資料，我發(fā)現(xiàn)實際上有三個被放大的物體，其中兩個呈現(xiàn)紅色，另一個呈現(xiàn)紫色?！弊鳛樵擁椦芯康穆?lián)名作者，布拉姆在報告中寫道。

在2016年的照片上，這三個不同亮度的光點圍繞著星系群的核心呈弧形分布。而當(dāng)布拉姆隨后查看較為近期的照片時，他驚訝地發(fā)現(xiàn)它們已經(jīng)消失不見了。

“我立刻意識到它們實際上并非遠方的星系，而是來自一個轉(zhuǎn)瞬即逝的光源。就像一個燈泡被啪地一聲關(guān)掉了，于是我們在2019年的照片里再也找不到它的蹤跡。”

一顆超新星的爆發(fā)只會持續(xù)十幾秒。爆發(fā)時發(fā)出的強烈閃光會迅速黯淡下去，并在一年之內(nèi)消逝無蹤。

經(jīng)過對照片更加細致的觀察，科學(xué)家們還看到在這三個亮點周圍有塵埃狀的痕跡，他們認為這很可能就是超新星所在的星系在那一時刻被放大了的快照。

加布·布拉姆與法國里昂大學(xué)的天文學(xué)家約翰·理查德對此進行了深入的分析。為了弄清楚星系群的引力如何使光線發(fā)生彎曲變形，他們根據(jù)這三次觀察的數(shù)據(jù)繪制出該星系群內(nèi)部暗物質(zhì)的分布圖。據(jù)此他們計算得出，除了2037年的一次亮相之外，超新星“安魂”在2042年可能還會出現(xiàn)。不過這個最后的閃光應(yīng)該非常微弱，即使勉強看得到也不具有研究的價值。

天文學(xué)家們期待著2037年的到來，希望籍此收集更多有關(guān)該星系群的信息，以及神秘的暗物質(zhì)在星系群里是如何分布的。暗物質(zhì)被普遍認為是宇宙物質(zhì)的主要構(gòu)成，它貢獻了宇宙中大部份的引力來源，對宇宙的膨脹功不可沒。

“迄今為止拍攝到的眾多超新星當(dāng)中，我們能確切預(yù)測其光線延遲到達地球時間的只有三顆，“安魂”是其中的第三顆?！绷_德尼說，“它比前兩顆更遠，所以它的光線到達地球所用的時間也格外的長?！?/p>

近二十年來，借助引力透鏡見證超新星的爆發(fā)已經(jīng)不算難事。未來將出現(xiàn)更多功能日益強大的超大視野望遠鏡，如智利的薇拉·C·魯彬天文臺，如NASA的南?！じ窭俳z·諾曼空間望遠鏡。隨著這些望遠鏡的啟用，我們的觀測會變得更加容易。

BY: Tereza Pultarova

FY: Renee

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