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新的研究可能會揭示用作宇宙里程碑的恆星爆炸。
Ia 型超新星,在天文學中被稱為“標準燭光”,具有一致的屬性,使其成為在宇宙中觀察星系距離的良好標記。事實上,十年前對這種爆炸恆星的研究產生了近期歷史上最重要的科學發現之一:宇宙正在加速膨脹,這要歸功於所謂的暗能量的影響。
在一篇論文中,即將發表在《天文學與天體物理學》上,一個名為附近超新星工廠的聯盟成員提出了一種新的方法,可以快速準確地確定 Ia 型超新星的相對距離,從而提高它們作為標記的效用。過去的方法費力地跟蹤爆炸隨時間推移的光輸出,而新方法可以更快地測量超新星的亮度,從而測量距離,並且研究作者表示其準確性超過了傳統方法。
研究人員發現,超新星光譜中兩種顏色的亮度比率與爆炸的星等密切相關。具體而言,642 奈米波長(橙紅色)光與 443 奈米(靛藍色)波長光之比可以準確估計超新星的亮度,並結合其他觀測到的特徵。
Ia 型超新星之所以可以用作標記,是因為它們具有相當標準的亮度,這有助於衡量它們在宇宙中的距離。它們的均勻性源於不尋常的誕生環境:據信它們是由白矮星引起的,白矮星透過從附近的伴星吸取物質而膨脹到太陽質量的 1.4 倍。勞倫斯伯克利國家實驗室的宇宙學家、研究合著者格雷格·奧爾德林說,在那個時候,“白矮星無法支撐自身抵抗引力”,從而發生熱核爆炸,即使在遙遠的星系中也可見。“將固定質量——1.4 個太陽質量——轉化為能量,”奧爾德林說,“為最終亮度設定了一個相當窄的範圍。”
Ia 型 第谷超新星遺蹟影像:X 射線:NASA/CXC/SAO,紅外線:NASA/JPL-Caltech;光學:MPIA,Calar Alto,O.Krause 等人