100億年前，一顆恒星爆炸了。它可以拯救宇宙學(xué)。

一顆遙遠(yuǎn)的超新星，其光被引力放大和三倍，可能是發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹率的關(guān)鍵。

它被稱(chēng)為SN H0pe，在詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的一種扭曲的光污跡，來(lái)自一個(gè)星系，其光線(xiàn)已經(jīng)傳播了100多億年才到達(dá)我們。

這是有史以來(lái)觀測(cè)到的第二遙遠(yuǎn)的超新星。這是一個(gè)Ia型超新星– 其亮度用于測(cè)量宇宙膨脹的速度。

僅憑這一點(diǎn)并不是H0pe如此令人興奮的原因。它的光被引力三倍的方式導(dǎo)致了超新星圖像之間的時(shí)間延遲 - 這意味著它可以幫助科學(xué)家解決宇宙學(xué)中最大的謎團(tuán)之一：宇宙膨脹的速度，這種速度被稱(chēng)為哈勃常數(shù)或 H0。

概述這一發(fā)現(xiàn)的論文已提交給天體物理學(xué)雜志，目前可用在預(yù)印本服務(wù)器 arXiv 上.

“我們?cè)诖烁攀隽寺?lián)合JWST PEARLS和G165集群中滴滴涕成像和光譜觀測(cè)的初步科學(xué)結(jié)果，以及SN的發(fā)現(xiàn)，SN被稱(chēng)為'SN H0pe'，因?yàn)樗锌赡軠y(cè)量圖像之間的時(shí)間延遲，并從中測(cè)量哈勃常數(shù)的值，"由宇宙學(xué)家布倫達(dá)·弗萊（Brenda Frye）領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際團(tuán)隊(duì)寫(xiě)道亞利桑那大學(xué)。

“這項(xiàng)研究是一系列論文中的第一篇，其目標(biāo)是調(diào)查SN H0pe，集群和透鏡來(lái)源。

H0是宇宙學(xué)的眼中釘。我們知道宇宙正在加速膨脹;但科學(xué)家們一直無(wú)法弄清楚這個(gè)比率是多少，超出一定范圍。

有兩種主要方法用于計(jì)算它。第一個(gè)稱(chēng)為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)尺，通常返回每兆秒差距約67公里/秒的膨脹速率。第二種方法選擇，描述為標(biāo)準(zhǔn)蠟燭，每兆秒差距每秒約 73 公里。

標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)尺包括剩余的光大爆炸在宇宙微波背景或聲波在時(shí)間中凍結(jié)稱(chēng)為重子聲學(xué)振蕩。

標(biāo)準(zhǔn)蠟燭是具有已知固有亮度的物體，例如Ia型超新星，或造父變星變星.如果你知道某物的內(nèi)在亮度有多大，你就可以計(jì)算出它有多遠(yuǎn);和Ia型超新星都在同一峰值已知固有光度.

問(wèn)題在于，在一定的光行進(jìn)距離之外，像單個(gè)恒星甚至超新星這樣的小物體是非常難以看到的，這使得標(biāo)準(zhǔn)蠟燭成為測(cè)量遙遠(yuǎn)宇宙膨脹率的糟糕工具。但是這個(gè)一般規(guī)則有一個(gè)例外：引力透鏡。

這是由一個(gè)足夠大的質(zhì)量產(chǎn)生的，足以引起時(shí)空的顯著曲率。想想蹦床上的保齡球;保齡球碗是質(zhì)量，蹦床墊是時(shí)空。

任何穿過(guò)彎曲時(shí)空的光都必須沿著彎曲的路徑傳播，這可以為另一側(cè)（我們）的任何觀察者創(chuàng)造一些有趣的效果。這些效果包括單個(gè)光源的放大、失真和倍增。

這就是弗萊和她的同事發(fā)現(xiàn)H0pe的方式。JWST一直在對(duì)宇宙進(jìn)行深入觀測(cè)（和查找拍品之有趣引力透鏡物體在過(guò)程).

在多次觀測(cè)期間獲得的數(shù)據(jù)揭示了一個(gè)名為Arc 2的星系，其光線(xiàn)由前景中一個(gè)巨大的星系團(tuán)透鏡。這些觀測(cè)結(jié)果揭示了三個(gè)光點(diǎn)，分析顯示它們是Ia型超新星的光。

現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)談了幾十年關(guān)于可能性使用引力透鏡光作為一個(gè)測(cè)量哈勃常數(shù)的方法.這是因?yàn)?，由于時(shí)空曲線(xiàn)的方式，一些圖像可能需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能在空間中傳播，這意味著乘法圖像可以顯示光源的光。因?yàn)樗霈F(xiàn)在不同時(shí)間.

如果光線(xiàn)來(lái)自標(biāo)準(zhǔn)蠟燭，例如Ia型超新星，這應(yīng)該比計(jì)算更容易計(jì)算。銀河之光.只有一顆超新星被發(fā)現(xiàn)比H0pe更遙遠(yuǎn)，而且它沒(méi)有透鏡;SN 威爾遜是通過(guò)觀察一個(gè)變亮和變暗的星系而發(fā)現(xiàn)的，與超新星一致。

我們還沒(méi)有這些計(jì)算。這篇論文只是許多論文中的第一篇。未來(lái)的論文將詳細(xì)探討確認(rèn)H0pe是Ia型超新星的光譜學(xué)，時(shí)間延遲的光度測(cè)量，透鏡模型和其他分析。

“最后，”研究人員寫(xiě)道，“從鏡頭模型、光度測(cè)量、光譜學(xué)以及這些模型的所有時(shí)間延遲估計(jì)值的加權(quán)組合生成的時(shí)間延遲估計(jì)值將用于測(cè)量 H0 的值。

找出它是什么，以及它如何適應(yīng)其他測(cè)量的更廣泛背景，這將是非常令人興奮的。哈勃常數(shù).

該研究已提交給天體物理學(xué)雜志，并且可在arXiv..

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