發現有史以來最遠超新星：105億光年遠

【博科園-科學科普（關注「博科園」看更多）】天文學家已經發現了最遠的超新星，距離地球有105億光年。這顆名為DES16C2nm的超新星是一場災難性的爆炸，它標誌著大約105億年前一顆巨大恆星的終結。現在光線到達我們這裡。這一發現背後的天文學家團隊在arXiv上發表了他們的研究成果。

這張照片展示了令人難以置信的遙遠和古老的超新星DES16C2nm。這顆超新星是由暗能量研究發現的。圖片版權：Mat Smith and DES collaboration.

這顆超新星是由天文學家們發現的，與暗能量測量(DES)有關，這是一種來自不同國家的天文學家的合作。DES的任務是繪製數億個星系的地圖，幫助我們發現更多關於暗能量的信息。暗能量是我們認為是導致宇宙加速膨脹的神秘力量。2016年8月首次檢測到DES16C2nm。它的距離和極端亮度在那年10月得到了證實，其中有三個最強大的望遠鏡——非常大的望遠鏡和智利的麥哲倫望遠鏡，以及夏威夷的凱克天文台。

2015年的這張圖片顯示的是在DES16C2nm爆炸之前的同一區域。圖片版權：Mat Smith and DES collaboration.

DES16C2nm是所謂的超發光超新星(SLSN)，這是10年前才發現的一種超新星。SLSNs是最稀有的，也是我們所知道的最明亮的超新星。超新星爆炸後，它留下了一個中子星，這是宇宙中最緻密的物體。SLSNs的亮度是其他超新星的100倍，被認為是由物質墜入中子星引起的。該研究的主要作者、南安普頓大學的馬修·史密斯博士說：參與這項發現最古老的超新星的調查令人興奮。DES16C2nm是非常遙遠非常明亮的，非常罕見——不是你每天作為天文學家偶然發現的那種東西。

史密斯博士接著說，這個發現不僅令人興奮，因為它是如此遙遠、古老和罕見。它還提供了對SLSNs的原因的洞察：SLSN的紫外線告訴我們爆炸產生的金屬量和爆炸本身的溫度，這兩者都是理解這些宇宙爆炸的原因和驅動因素的關鍵。現在暗能量研究的國際團隊已經找到了其中的一個SLSNs。另一位來自南安普頓大學的作者馬克·蘇利文表示：尋找更遙遠的事件，確定這些事件的種類和數量。現在知道如何在更遠的距離找到這些物體，正在積極地尋找更多的物體作為暗能量測量的一部分。DES所使用的儀器是新構造的暗能量照相機(DECam)，它安裝在智利安第斯山脈的Cerro Tololo美洲天文台(CTIO)的Victor M. Blanco 4米望遠鏡上。DECam是一款非常敏感的570萬像素的數碼相機，專為暗能量調查而設計。

在智利安第斯山脈的「DECam」行動。這是一個非常敏感的570萬像素的相機，它安裝在維克托·m·布蘭科4米望遠鏡上。圖片：DES/CTIO

暗能量研究涉及來自40多個國際機構的400多名科學家。它始於2013年，將在2018年完成其為期五年的任務。DES利用525個夜晚的觀測進行了一項深入的廣域調查，以記錄來自地球上數十億光年的3億星系的信息。DES的目的是幫助我們回答一個燃燒的問題。根據愛因斯坦的廣義相對論，引力應該導致宇宙膨脹的速度減慢。直到1998年天文學家研究遙遠的超新星發現事實正好相反。由於某種原因，擴張速度正在加快。其實只有兩種解釋方法。要麼是廣義相對論的理論需要被取代，要麼是宇宙的很大一部分——大約70%——包括一些我們稱之為暗能量的奇異的東西。而這種暗能量與「正常」物質施加的引力相反，導致宇宙膨脹加速。

為了幫助回答這個問題，DES在5個光學濾鏡中成像5000平方度的南方天空，以獲取關於3億個星系的詳細信息。一小部分的研究時間也被用來觀察一周一次的小塊天空，來發現和研究成千上萬的超新星和其他天體物理瞬態。這是如何發現的DES16C2nm。這項研究的共同作者、朴茨茅斯大學宇宙學和引力研究所所長、天體物理學教授Bob Nichol評論道：這種超新星在十年前開始時還沒有想到。這些發現表明了經驗科學的重要性;有時候你只需要出去找一些令人驚奇的東西。

知識：科學無國界，博科園-科學科普

參考： Astronomy, Dark Energy Survey, Featured, supernova, Supernovae

作者：Evan Gough

內容：經「博科園」判定符合今主流科學

來自：Universe Today

編譯：中子星

審校：博科園

解答：本文知識疑問可於評論區留言

傳播：博科園

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