我们可能会发现通过引力透镜增强的超新星,我们只需要看看

引力透镜提供了一个观察超新星和其他瞬变的机会,比我们通常可以看到的更远。 一项新的研究提案概述了一项计划,该计划使用强大的引力透镜的综合目录来捕捉这些极远距离的罕见事件。

超新星和瞬变

瞬态很棒。 在天文学中,瞬变是指天空中发生的任何持续时间不长的现象。 它们的范围从经典新星(白矮星上的核爆炸)、千新星(两颗中子星合并)、超新星(整颗恒星爆炸)、潮汐破坏事件(恒星被黑洞撕裂)等等。 然而,这些瞬变仍然相对神秘。 为了更好地理解它们是怎样工作的,天文学家需要建立一个庞大的瞬态事件库。

天文学家现在才刚刚开始全面了解超新星和其他瞬变。 那是因为事件是如此短暂。 要抓住他们的行为,需要幸运地休息一下,然后迅速跟进观察以在事件消失之前对其进行研究。

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怎样通过引力透镜增强超新星。
如果一个黑洞位于爆炸和观察者之间,那么一颗大质量恒星的超新星爆炸对地球上的观察者来说似乎更亮。 黑洞的引力扭曲了超新星发出的光的路径,就像一个放大光的透镜。 图片来源:APS/Carin Cain 图片

此外,由于望远镜的大小,我们观察超新星和其他瞬变的能力有限。 如果超新星在一个极其遥远的星系中爆炸,我们就完全不走运了。 然后我们将无法看到它并将其添加到我们的集合中。

一种增强我们对超新星和瞬变的理解的方法,以便在更深的宇宙中捕捉它们。 但这具有挑战性,因为它们相距甚远。 值得庆幸的是,天文学家已经开发出一种跨越光年的技巧,利用一种奇怪的重力怪癖来增强他们的光学能力。

引力透镜的乐趣和利润

奇怪的快是引力透镜。 一个巨大的物体弯曲了光的路径。 如果一切都恰到好处,那么这种弯曲就可以模仿放大镜的作用。 因此,如果我们看一个像星系团这样的大质量物体,我们可以看到它背后的遥远星系,因为星系团放大了来自这些星系的光。 通过仔细搜索对星团的观测,天文学家已经能够发现许多否则我们无法观察到的星系。

如果超新星或其他瞬变发生在那些极其遥远的星系中,如果它前面的一些巨大的星团恰好镜头它,我们就可以捕捉到它们。 有时这甚至会生成同一事件的多个图像,因为不同的图像遵循不同的路径通过中间集群。


但是,我们怎样从幸运休息到全面的调查计划呢? 这是最近一篇论文提出的问题 出现在预印本期刊 arXiv. 该论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,如星系群和星团。 他们将根据他们对背后物体的镜头能力来识别这些候选人。

然后,即将进行的调查,如维拉鲁宾天文台的时空遗产调查,可以持续监测这些有前途的候选人。 该调查将寻找超新星或其他瞬变的开始。 一旦被识别,它可以发出自动警报。 然后其他调查可以针对瞬态并观察它的演变。

作者相信,他们的方法将能够捕捉到用这种方法可以探测到的所有超新星的 80%,大大增强了我们对瞬态宇宙的看法。