天文学家揭示迄今为止发现最远超新星的秘密

【博科园-科学科普(关注“博科园”看更多)】包括朴茨茅斯大学的Bob Nichol教授在内的一个国际天文学家小组证实了迄今为止发现的最遥远的超新星,即一场发生在105亿年前的巨大宇宙爆炸,或者是宇宙本身的四分之三。这颗名为DES16C2nm的爆炸恒星是由暗能量测量(DES)探测到的,这是一项为了发现更多的暗能量而进行的国际合作,为了找出更多的暗能量——这一神秘的力量被认为是导致宇宙加速膨胀的原因。根据《天体物理学杂志》上发表的一项新研究的详细资料,来自该事件的光已经花费了105亿年到达地球,使它成为迄今为止发现和研究的最古老的超新星。宇宙本身被认为有138亿年的历史。

超新星,图片版权:NASA

超新星是一颗大质量恒星在其生命周期结束时的爆炸。DES16C2nm被分类为超亮超新星(SLSN),这是10年前首次发现的最亮最稀有的超新星,它被认为是由物质落入宇宙中最致密的物体所引起的——一个快速旋转的中子星,它是在大质量恒星爆炸时形成的。该研究的共同作者、天体物理学教授、宇宙学和引力研究所所长鲍勃·尼科尔评论道:这种超新星在十多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。

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研究令人激动。DES16C2nm非常遥远,非常明亮,非常罕见——不是你每天作为天文学家偶然发现的那种东西。除了作为一项非常令人兴奋的发现,DES16C2nm的极端距离让我们对SLSN的性质有了独特的认识。来自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。该研究的合著者、南安普顿大学的马克苏利文教授说:寻找更遥远的事件,确定这些事件的种类和数量是下一步。

在爆炸之前,图片版权:Mat Smith and DES collaboration

现在知道如何在更远的距离找到这些物体,科学家们正在积极地寻找更多的物体作为暗能量测量的一部分。DES16C2nm在2016年8月首次被发现,它的距离和极端亮度在当年10月被证实使用了世界上最强大的三个望远镜——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。来自全球25个机构的400多名科学家参与了“DES”项目,该项目始于2013年。

在爆炸发生后,图片版权:Mat Smith and DES collaboration

这次合作建立并使用了一个非常敏感的570万像素的数码相机DECam,安装在位于智利安第斯高地的Cerro Tololo美洲天文台的Blanco 4米望远镜上,以完成该项目。在过去的5年(2013-2018年),DES合作组织利用525个夜晚的观测进行了一项深入的广域研究调查,记录了从地球上数十亿光年远的3亿万个星系的信息。这项研究调查是在5个光学滤镜中成像5000平方度的南方天空,以获取关于每个星系的详细信息。调查时间的一小部分被用来观测小块的天空,大约一周一次,用来发现和研究成千上万的超新星和其他天体物理瞬态。


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参考:天体物理期刊

内容:经“博科园”判定符合今主流科学

来自:普茨茅斯大学

编译:中子星

审校:博科园

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