據外媒報道，來自一個遙遠的星系團的巨大引力導致空間彎曲，以至於來自它們的光線被彎曲並從許多方向射向地球。這種”引力透鏡”效應使哥本哈根大學的天文學家能夠在天空的三個不同地方觀察到同一顆爆炸的恆星。他們預測，到2037年，同一爆炸的第四張圖像將出現在天空中。這項研究最近發表在《自然-天文學》雜誌上，它提供了一個獨特的機會，不僅可以探索超新星本身，還可以探索我們宇宙的膨脹。
愛因斯坦著名的相對論最吸引人的方面之一是，引力不再被描述為一種力，而是空間本身的“曲率”。由重的物質引起的空間曲率不僅導致行星圍繞恆星旋轉，而且還能彎曲光束的軌道。宇宙中最重的結構–由數百或數千個星系組成的星系團–可以使來自它們身後的遙遠星系的光線彎曲，以至於它們看起來處於一個與實際完全不同的地方。
但事實並非如此：光線可以在一個星系團周圍經過多條路徑，這使研究人員有可能幸運地使用強大的望遠鏡在天空的不同位置對同一星系進行兩次或多次觀測。
似曾相識的超新星
圍繞一個星系團的一些路線比其他路線長，因此需要更多的時間。路線越長，引力越強；這是相對論的另一個驚人的結果。這就錯開了光到達我們所需的時間，從而使我們看到不同的圖像。這種奇妙的效果使 Cosmic Dawn Center（由哥本哈根大學尼爾斯·玻爾研究所和丹麥技術大學DTU空間研究所管理的基礎研究中心）的一個天文學家小組與他們的國際合作夥伴一起，在天空中不少於四個不同的地方觀察一個星系。這些觀測是利用哈勃太空望遠鏡的紅外波長範圍進行的。
通過分析哈勃數據，研究人員注意到在一個背景星系中有三個明亮的光源，這些光源在2016年的前一組觀測中很明顯，當哈勃在2019年重新訪問該地區時，這些光源消失了。這三個光源原來是一顆恆星的幾個圖像，其生命在被稱為超新星的巨大爆炸中結束。
“一顆恆星在100億年前爆炸了，遠在我們自己的太陽形成之前。”Cosmic Dawn Center的Gabriel Brammer副教授解釋說，他與南卡羅來納大學的Steven Rodney教授一起領導了這項研究。
這顆綽號為”SN-Requiem”的超新星可以在銀河系的四張”鏡像圖像”中的三張看到。每張圖片都展示了這個爆炸性超新星發展的不同景象。在最後的兩張圖片中，它還沒有爆炸。但是，通過研究星系在星系團內的分佈以及這些圖像如何被彎曲的空間所扭曲，實際上可以計算出這些圖像的”延遲”程度。
這使得天文學家們能夠做出一個非凡的預測。Gabriel Brammer解釋說：“該星系的第四張圖像大約晚了21年，這應該能讓我們再看到超新星爆炸一次，大約在2037年的某個時候。”如果能在2037年再次目睹SN-Requiem爆炸，它不僅將證實研究人員對引力的理解，而且還有助於揭示過去幾年出現的另一個宇宙學謎題，即宇宙膨脹問題。
“了解宇宙的結構將是未來十年主要地球觀測站和國際空間組織的首要任務。為未來計劃的研究將覆蓋大部分天空，預計將揭示幾十個甚至幾百個像SN Requiem這樣的超新星的罕見引力透鏡，”Brammer闡述說。“對來自此類來源的延遲的精確測量提供了對宇宙膨脹的獨特和可靠的確定，甚至可以幫助揭示暗物質和暗能量的特性。”