藝術家繪製的詹姆斯韋伯太空望遠鏡觀測距地球 100 萬英里的宇宙的插圖。 圖片來源:NASA-GSFC / Adriana M. Gutierrez(CI 實驗室)
這最新的迷幻視角揭示了一顆爆炸的恆星。
但這顆超新星很特別。那是因為,從我們的棲息地來看,新的恆星爆炸以一條扭曲的線出現了三次——就像它漂浮在遊樂場的鏡子前一樣。這種扭曲效應的發生是因為物體可以如此巨大——通常是集群——它們扭曲了宇宙,就像床墊上的保齡球一樣。這創造了一個彎曲的“宇宙透鏡”,彎曲和扭曲光線,同時放大和照亮光線。
「透鏡由位於超新星和我們之間的星系團組成,將超新星的光線彎曲成多個影像,」亞利桑那大學的天文學家布倫達·弗萊(Brenda Frye)幫助進行了這項研究。新研究,在一份聲明中說。
不過,她補充說,就這顆超新星而言,「三重鏡」更適合描述這種三重視圖。 「這類似於三折梳妝鏡如何呈現坐在它前面的人的三個不同圖像,」弗萊說。
至關重要的是,鏡面效應對天文學家來說具有很大的價值。他們可以利用遙遠超新星發出的光的差異來幫助測量長期以來尋找的宇宙膨脹(是的,不斷蔓延的宇宙)宇宙在不斷膨脹)。
「為了獲得三個影像,光線沿著三個不同的路徑傳播,」弗萊解釋道。「由於每條路徑都有不同的長度,並且光以相同的速度傳播,因此在韋伯觀測中,超新星在爆炸過程中的三個不同時間被成像。在三重鏡的類比中,隨之而來的是時間延遲,其中右手鏡子描繪的是一個舉起梳子的人,左邊的鏡子描繪的是正在梳理頭髮的人,中間的鏡子描繪的是放下梳子的人。
下面三個圓圈表示被稱為「H0pe」——H0 是「哈伯常數」的縮寫,是宇宙膨脹速率的名稱。這些生動、白色、模糊的物體是前景中形成透鏡的星系,距離我們約 36 億光年。
可混搭光速
放大的盒子顯示了超級沃瓦“H0pe”,由於引力透鏡效應,從我們的有利位置來看,它出現了三次。 圖片來源:NASA / ESA / CSA / STScI / B. Frye(亞利桑那大學)/ R. Windhorst(亞利桑那州立大學)/ S. Cohen(亞利桑那州立大學)/ J. D'Silva(西澳大利亞大學,珀斯) / A. Koekemoer(太空望遠鏡科學研究所)/ J. Summers(亞利桑那州立大學)
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宇宙膨脹率是一個持續的研究領域,人們採用不同的方法來縮小答案範圍。在這種情況下,Frye 和團隊從超新星 H0pe 記錄的光測量結果顯示,每兆秒差距每秒有 75.4 公里的膨脹,不確定性範圍為正 8.1 或負 5.5 秒差距。這些都是大的數字。作為參考,1 秒差距等於 3.26 光年,1 光年接近 6 兆英里。
別讓你的頭爆炸。
韋伯望遠鏡的強大能力
韋伯望遠鏡-科學合作,和加拿大航太局——旨在窺探宇宙最深處並揭示有關早期宇宙的新見解。但也在審查在我們的銀河系中,連同。
以下是韋伯如何實現無與倫比的壯舉,以及:
- 巨型鏡子:韋伯的鏡子可以捕捉光線,直徑超過 21 英尺。這比原來的兩倍半還大鏡子。捕捉更多的光線使韋伯能夠看到更遙遠、更古老的物體。這台望遠鏡正在觀察 130 億年前(即大爆炸後數億年)形成的恆星和星系。 「我們將看到最早形成的恆星和星系,」天文學家、威斯康辛大學密爾瓦基分校曼弗雷德·奧爾森天文館館長 Jean Creighton 在 2021 年告訴 Mashable。
- 紅外線視圖:與哈伯主要觀察我們可見的光不同,韋伯主要是一個紅外線望遠鏡,這意味著它觀察紅外光譜中的光。這使我們能夠看到更多的宇宙。紅外線的時間更長波長比可見光,因此光波更有效地穿過;光不會經常與這些緊密堆積的顆粒碰撞並被散射。最終,韋伯的紅外線視力可以穿透哈伯望遠鏡無法穿透的地方。
「它揭開了面紗,」克賴頓說。
- 凝視遙遠的系外行星:韋伯望遠鏡攜帶稱為光譜儀的專用設備這將徹底改變我們對這些遙遠世界的理解。這些儀器可以破解空氣中存在哪些分子(例如水、二氧化碳和甲烷)。——無論是氣態巨行星或是較小的岩石世界。韋伯觀察銀河系中的系外行星。誰知道我們會發現什麼?
「我們可能會學到一些我們從未想過的東西,」梅塞德斯·洛佩茲-莫拉萊斯(Mercedes López-Morales),一位系外行星研究員和天體物理學家。哈佛大學與史密森尼天文物理中心,2021 年告訴 Mashable。
天文學家已經成功地在天體上發現了有趣的化學反應,並開始觀察宇宙中最令人期待的地方之一:地球大小的岩石行星。