逍遥学能 2016-04-11 08:47
在一个宇宙天然“透镜”的扭曲、放大下，天文学家观测到90亿年前一次超新星爆炸形成的被称为“爱因斯坦十字”的四重像。这一成果发表在6日出版的美国《科学》杂志特刊上，以纪念爱因斯坦的广义相对论发表100周年。
这种爱因斯坦100年前在广义相对论中预测的奇特天文现象，曾在类星体中观测到过，但对超新星而言还是第一次。
广义相对论指出，光在星系、星系团、黑洞等具有巨大引力的天体附近通过时，会像通过凸透镜一样发生弯曲。在地球上的观测者看来，这些天体起到了宇宙“放大镜”的作用，使其背后的天体看起来更大、更亮。一些点状的小光源会因这种引力透镜效应而形成四重影像，对称分布于作为“放大镜”的前景星系的四周，组成一个十字形，即所谓“爱因斯坦十字”。
“当我看到那个星系周围的四重像，我激动坏了，这完全是一个意外。”加州大学伯克利分校博士后帕特里克·凯利在一份声明中说。凯利是在2014年11月分析哈勃太空望远镜拍摄的图像时获得这一发现的。
由于受到位于前方星系巨大引力的扭曲，这颗超新星发出的光线经不同的路线行进，抵达地球的时间有先有后，因而形成了“奇怪而罕见的”四重像。参与研究的加州大学圣巴巴拉分校博士后卡斯珀·施密特解释说：“可以把这些图像想象成一组列车，虽然都在同一时间从车站出发，但行驶的路线与地形不同，结果抵达时间也不同。”
天文学家推算，50年前和10年前就曾有机会观测到这一超新星爆炸，由于引力透镜效应的存在，今后10年这一超新星爆炸还会被“重放”一次。研究人员说，有关观测将可被用来验证广义相对论，测量暗物质、暗能量以及宇宙膨胀的速度。
这颗超新星的昵称为“雷夫斯达尔”，以纪念已故挪威天文学家许尔·雷夫斯达尔。雷夫斯达尔在1964年首先提出，可以利用超新星被引力透镜放大的延时图像来研究宇宙膨胀。
“从那时起，天文学家就一直在寻找这样一颗超新星，”共同研究作者、加州大学洛杉矶分校教授托马索·特雷乌说，“现在，漫长的等待终于结束啦!”