PS1-10afx超新星由引力传感放大

作者:种趱姨

<p>PS1-10afx放大倍数的示意图我们和超新星之间的巨大物体弯曲光线很像玻璃镜头可以聚焦光线随着更多的光线射向观察者而不是没有镜头,超新星看起来更加放大(信用卡) :Kavli IPMU)来自Kavli IPMU的研究人员使用引力透镜来识别一个名为PS1-10afx的遥远的Ia型超新星,它在90亿年前爆发,日本柏市 - 由Robert Quimby领导的Kavli IPMU的一个研究小组已经确定可能被证明是第一个由强引力透镜放大的Ia型超新星(SNIa)在这项工作中,Ia型超新星的“标准蜡烛”特性用于直接测量由于引力透镜引起的放大倍数这提供了第一次一瞥很快将从暗物质和暗能量研究中得出的科学来自深度,宽视野成像调查的超新星,名为PS1-10afx,被发现通过全景测量望远镜和快速响应系统1(Pan-STARRS1)PS1-10afx在90亿年前爆发,远远超过典型的Pan-STARRS1发现基于这个距离及其相对明亮的外观,Pan-STARRS1团队得出结论,PS1-10afx本质上是非常明亮的推断光度,比我们的太阳大约1000亿倍,可与新的稀有超光速超新星(SLSNe)的成员相媲美,但这就是SLSNe通常具有的相似之处蓝色和它们的亮度随时间变化相对缓慢PS1-10afx另一方面即使在校正其红移之后也相当红,并且其亮度变化与正常超新星一样快没有已知的物理模型可以解释超新星如何能够同时如此明亮,如此红,如此之快在宣布调查结果后不久,Kavli IPMU的博士后研究员Robert Quimby独立分析了数据Q uimby是SLSNe的专家,并在他们的发现中发挥了关键作用他很快确认了部分,但并非所有的结论PS1-10afx确实与所有已知的SLSNe相当不同,但数据使Quimby感到奇怪熟悉他比较了这些特征在PS1-10afx与已知超新星的光谱中看到,并且,令人惊讶地,发现了极好的匹配PS1-10afx的光谱几乎与正常SNIa相同PS1-10afx的光线曲线与正常SNIa相比蓝色圆点显示观察结果PS1-10afx通过红色(i波段)滤波器,对应于超新星静止帧中的紫外(UV)光红色方块显示附近SNIa的紫外线观测,2011年沿时间轴略微压缩到匹配其静止帧中PS1-10afx的宽度虚线显示SN 2011fe数据的拟合,同样的曲线偏移恒定因子30与PS1-10afx数据的良好一致性表明PS1-10afx具有光曲线正常SNIa的形状,b它比预期的亮30倍SNIa具有非常有用的特性,使得宇宙学家能够在过去的几十亿年中绘制宇宙的扩展图:SNIa具有惊人相似的峰值光度,可以通过更快地校正更加标准它们变亮和褪色(它们的“光线曲线”)这个属性允许天文学家使用SNIa作为标准蜡烛来测量距离,这是发现宇宙加速膨胀的关键(2011年诺贝尔物理学奖)光线如何变化与SNIa相比,PS1-10afx</p><p>在校正时间膨胀(我们扩展的宇宙的另一个结果)后,PS1-10afx的光线曲线与SNIa完全一致,但PS1-10afx的观察亮度对于如此遥远的SNIa来说太高了(见第一个)图)PS1-10afx和附近SNIa的示意动画为了理解这一神秘发现,Quimby在Kavli IPMU攻读了宇宙学家和数学家,包括专注于引力透镜数学理论的Marcus Werner,并找到了一个解释:异常高的亮度可能表明PS1-10afx被我们与超新星之间的物体重力吸收,而光线以“直线”穿过太空,大质量物体会扭曲空间,从而导致光线围绕它们“弯曲” 因此,如果在我们和PS1-10afx之间有一个足够大的物体对齐,那么本来会飞到宇宙其他部分的光线会聚焦在我们身上,使得PS1-10afx看起来更亮(见第二张图)这不是更改透镜物体的颜色或光谱,也不会改变超新星演化的速度超新星只是显得比其他情况更亮,就像在PS1-10afx上观察到的那样</p><p>在这种情况下,透镜物体甚至可以在超新星消失了;未来的观察可能因此提供了对这种情况的最终确认Kavli IPMU团队对第一个强烈透镜SNIa的识别是前所未有的,但并非完全出乎意料的是,Quimby团队的共同作者之一Masamune Oguri在几年前领导了一篇论文,预测Pan -STARRS1能够发现强烈透镜的SNIa他还表明这些物体可能被利用来对宇宙的宇宙学进行精确限制现在Quimby的团队已经展示了如何识别它们,使用Hyper Suprime-Cam的下一代调查斯巴鲁望远镜和计划中的LSST可以调整以发现更强烈的透镜SNIa这些发现可用于研究暗物质的性质,测试引力理论,并帮助揭示我们的宇宙是由何种出版物:Robert M Quimby,et al,“普通型Ia超新星PS1-10afx的非凡放大倍数”,2013,ApJ,768,L20:doi:101088 / 2041-8205 / 768/1 / L20 PDF研究报告副本:普通型Ia超新星PS1-10afx的非凡放大来源:Kavli IPMU图像:....

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