遙遠(yuǎn)的Galaxy中的Supernova看起來(lái)像什么?
很久以前,在遙遠(yuǎn)的宇宙中……一顆巨大的恒星爆炸了。這個(gè)災(zāi)難創(chuàng)造了一個(gè)叫做supernova的物體(類(lèi)似于我們稱(chēng)之為Crab Nebula的物體)。當(dāng)這顆古老的恒星去世的時(shí)候,自己的galaxy,即乳白色,才剛剛開(kāi)始形成。太陽(yáng)還沒(méi)有'甚至還沒(méi)有存在。行星也沒(méi)有。未來(lái)我們太陽(yáng)能系統(tǒng)的誕生仍然超過(guò)五十億年。
光回波和重力影響
很久以前爆炸的光加速穿過(guò)太空,攜帶有關(guān)恒星及其災(zāi)難性死亡的信息。現(xiàn)在,大約90億年后,天文學(xué)家對(duì)這一事件有了深刻的看法。它顯示在由galaxy集群創(chuàng)建的重力鏡頭創(chuàng)建的超新星的四幅圖像中。集群本身由一個(gè)巨大的前景橢圓galaxy與其他星團(tuán)一起收集。所有這些都嵌入在一團(tuán)黑質(zhì)中。恒星的重力加上暗物質(zhì)的重力,使光線從更遠(yuǎn)的物體通過(guò)時(shí)扭曲。它實(shí)際上改變了光的方向'稍微移動(dòng),并涂抹了"圖像"我們得到了那些遙遠(yuǎn)的物體。
在這種情況下,來(lái)自supernova的光通過(guò)四條不同的路徑穿過(guò)集群。我們從地球上看到的圖像形成了一個(gè)叫做愛(ài)因斯坦十字架(以物理學(xué)家阿爾伯特愛(ài)因斯坦命名)的十字形圖案。該場(chǎng)景由哈伯太空望遠(yuǎn)鏡成像。每幅圖像的光線在稍微不同的時(shí)間到達(dá)望遠(yuǎn)鏡-在幾天或幾周內(nèi)。這清楚地表明,每個(gè)圖像都是光線穿過(guò)galaxy簇及其暗物質(zhì)殼的不同路徑的結(jié)果。科學(xué)家們研究了這種光,以更多地了解遙遠(yuǎn)的超新星的作用及其存在的galaxy的特征。
這是如何工作的?
來(lái)自supernova的光流及其所采用的路徑類(lèi)似于同時(shí)離開(kāi)車(chē)站的幾列火車(chē),所有列車(chē)都以相同的速度行進(jìn)并綁定到相同的最終目的地。但是,想象一下每列火車(chē)都走上不同的路線,每列火車(chē)的距離并不相同。一些火車(chē)穿越山丘。其他人穿過(guò)山谷,還有一些人在山脈周?chē)斑M(jìn)。由于火車(chē)在不同地形上行駛不同的軌道長(zhǎng)度,因此它們不會(huì)同時(shí)到達(dá)目的地。類(lèi)似地,supernova圖像不會(huì)同時(shí)出現(xiàn),因?yàn)橐恍┕馔ㄟ^(guò)在介入的galaxy簇中由致密暗物質(zhì)的重力產(chǎn)生的彎曲周?chē)羞M(jìn)而延遲。
每幅圖像到達(dá)之間的時(shí)間延遲'光告訴天文學(xué)家關(guān)于星團(tuán)中星團(tuán)周?chē)滴镔|(zhì)排列的關(guān)于男性健康知識(shí)一些事情。因此,從某種意義上說(shuō),來(lái)自超新星的光在黑暗中就像蠟燭一樣。它有助于科學(xué)家繪制galaxy集群中暗物質(zhì)的數(shù)量和分布圖。集群本身距離我們大約50億光年,超新星是另外40億光年。通過(guò)研究不同圖像到達(dá)地球的時(shí)間之間的延遲,科學(xué)家們可以收集關(guān)于超新星光線必須穿過(guò)的扭曲空間地形類(lèi)型的線索。它笨拙嗎?笨拙?有多少?
這些問(wèn)題的答案已經(jīng)準(zhǔn)備好了。特別是,超新星圖像的外觀可能會(huì)在未來(lái)幾年發(fā)生變化。這是因?yàn)閬?lái)自超新星的光繼續(xù)流過(guò)星團(tuán)并遇到圍繞星團(tuán)的暗物質(zhì)云的其他部分。
除了哈伯太空望遠(yuǎn)鏡's觀察這個(gè)獨(dú)特的鏡頭超新星外,科學(xué)家們還使用夏威夷的W.M.Keck望遠(yuǎn)鏡'我做f對(duì)supernova-host galaxy距離的進(jìn)一步觀察和測(cè)量。這些信息將為早期宇宙中存在的galaxy條件提供進(jìn)一步的線索。