天文学家发现最遥远的超新星

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超亮超新星听起来像是某个喜欢夸张的人虚构出来的称号,但这种爆炸确实值得用这种夸张的语言来形容。它们是非常巨大的爆炸——而且最近发现的两个例子起源于非常遥远的过去。

天文学家利用位于夏威夷莫纳克亚山顶的两架望远镜,发现了一对超新星,它们发生在100多亿年前,当时宇宙的年龄还不到现在的四分之一。这两颗超新星中较老的,也就是更遥远的那颗,是已知最遥远的此类事件。

研究人员之所以能够发现这些古老的恒星爆炸(其光线才刚刚到达地球),是因为这些超新星的极端亮度——新发现的爆炸可能标志着质量是太阳100多倍的巨型恒星的灾难性死亡。尽管在相对较近的宇宙中已经探测到这种超亮爆炸,但它们在早期宇宙中应该更常见,因为当时大质量恒星更多。


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澳大利亚斯威本科技大学的杰夫·库克及其同事在10月31日在线发表在《自然》杂志上的一项研究中报告了这些发现。(《大众科学》是自然出版集团的一部分。)这对超新星被命名为SN 2213-1745和SN 1000+0216,是从2003年至2008年间在3.6米加拿大-法国-夏威夷望远镜拍摄的深空图像中识别出来的。然后,研究人员使用10米凯克I号望远镜对发现超新星的星系进行了光谱测量,从而获得了两个宿主星系的精确距离测量值。

宇宙学家和天体物理学家使用红移来衡量宇宙距离,红移是衡量光在膨胀的宇宙中传播时被拉伸到更长波长的程度。SN 2213-1745的红移为2.05,这意味着该超新星的母恒星在104亿年前爆炸。(现在的宇宙大约有137亿年历史。)SN 2213-1745的极度亮度和缓慢衰退与所谓的对不稳定超新星的预期特性非常吻合,对不稳定超新星是巨型恒星因高能伽马射线产生物质和反物质粒子对而导致的死亡。研究人员估计,作为SN 2213-1745爆炸的恒星可能质量高达250个太阳。

SN 1000+0216的红移为3.9,它在大约120亿年前爆发。这一发现打破了库克及其同事在2009年发现的红移为2.36的超新星所保持的记录,这相当于大约110亿年的光传播时间。库克及其同事报告说,新的记录保持者也可能是一种对产生超新星,但关于遥远灾难的数据太有限,无法确定这种明亮爆炸背后的确切机制。

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