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，來自一個星系，其光線已經(jīng)傳播了100多億年才到達(dá)我們。

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

僅憑這一點并不是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.

“我們在此概述了聯(lián)合JWST PEARLS和G165集群中滴滴涕成像和光譜觀測的初步科學(xué)結(jié)果，以及SN的發(fā)現(xiàn)，SN被稱為'SN H0pe'，因為它有可能測量圖像之間的時間延遲，并從中測量哈勃常數(shù)的值，"由宇宙學(xué)家布倫達(dá)·弗萊（Brenda Frye）領(lǐng)導(dǎo)的國際團(tuán)隊寫道亞利桑那大學(xué)。

“這項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)家們一直無法弄清楚這個比率是多少，超出一定范圍。

有兩種主要方法用于計算它。第一個稱為標(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間中凍結(jié)稱為重子聲學(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.

問題在于，在一定的光行進(jìn)距離之外，像單個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)蠟燭成為測量遙遠(yuǎn)宇宙膨脹率的糟糕工具。但是這個一般規(guī)則有一個例外：引力透鏡。

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

任何穿過彎曲時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一直在對宇宙進(jìn)行深入觀測（和查找拍品之有趣引力透鏡物體在過程).

在多次觀測期間獲得的數(shù)據(jù)揭示了一個名為Arc 2的星系，其光線由前景中一個巨大的星系團(tuán)透鏡。這些觀測結(jié)果揭示了三個光點，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測量哈勃常數(shù)的方法.這是因為，由于時空曲線的方式，一些圖像可能需要更長的時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。因為它出現(xiàn)在不同時間.

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

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

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

找出它是什么，以及它如何適應(yīng)其他測量的更廣泛背景，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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