2022-07-11 04:04

我们可能会发现引力透镜增强了超新星我们只需要看看

引力透镜效应为我们提供了观察超新星和其他瞬态现象的机会,而且观察距离比我们通常可以观察到的要远得多。一项新的研究项目概述了一项计划,即使用一个全面的强引力透镜目录来捕捉这些罕见的极端距离事件。

瞬变是可怕的。在天文学中,瞬变是发生在天空中且持续时间不长的现象。它们包括经典新星(白矮星上的核爆炸)、千新星(两个中子星的合并)、超新星(全恒星爆炸)、潮汐破坏事件(恒星被黑洞撕裂)等。然而,这些暂时现象仍然相对神秘。为了更好地了解其工作原理,天文学家需要建立一个大型瞬时事件数据库。

天文学家刚刚开始全面了解超新星和其他瞬变现象。这是因为这些事件是短暂的。为了捕捉他们的行为,我们需要一个幸运的观察间隔,然后快速跟进观察,在事件消失之前对其进行研究。

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How supernovae can be enhanced by  gravitatio<em></em>nal lensing.

如果一个黑洞位于一颗大质量恒星的超新星爆炸和观察者之间,地球上的观察者会感到更明亮。黑洞的引力扭曲了超新星发出的光的路径,将光像透镜一样放大。图像来源:aps/carin Cain图像

此外,由于望远镜的尺寸,我们观察超新星和其他瞬变的能力有限。如果一颗超新星在遥远的星系中爆炸,我们就不会这么幸运了。那么我们就看不到它,也无法将其添加到我们的收藏中。

增强我们对超新星和瞬变的理解的一种方法是捕捉宇宙深处的超新星。但这很有挑战性,因为他们离得太远了。幸运的是,天文学家发明了一种技术,可以在光年之间跳跃,并利用一种奇怪的重力现象来增强他们的光学能力。

这种奇怪的速度是引力透镜效应。一个巨大的物体使光的路径弯曲。如果一切安排得当,这种弯曲可以模仿放大镜的动作。因此,如果我们观察一个巨大的物体,例如星系团,我们可以看到它后面的遥远星系,因为星系团放大了这些星系发出的光。通过仔细观察星系团,天文学家已经能够找到许多星系,否则这些星系将离我们太远而无法观察。

如果超新星或其他瞬变发生在那些极其遥远的星系中,我们可以捕捉到它们,如果它前面的一个巨大星团恰好对其进行透镜处理。有时,这甚至会生成同一事件的多个图像,因为不同的图像在中间集群中遵循不同的路径。

但是,我们如何才能从一个幸运的机会变成一个全面的调查项目呢?这是最近在预印本杂志arXiv上发表的一篇论文提出的问题。本文背后的研究人员建议建立一个良好的候选透镜结构目录,例如星系群和星系团。他们将根据观察身后物体的能力来确定这些候选人。

然后,即将进行的调查,如韦拉鲁宾天文台的时空遗产调查,可以继续监测这些有希望的候选人。这项调查将寻找超新星或其他瞬变的起源。一旦识别,它将发出自动警报。然后,其他调查可以关注瞬态并观察其发展。

作者相信,他们的方法将能够捕捉到80%的超新星,可以通过这种方法检测到,这大大增强了我们对瞬态宇宙的看法。