【最新研究】哈勃望遠鏡拍到7000萬光年外超新星爆發,將修正宇宙膨脹速率

天空之城 2020/11/21 檢舉 我要评论

最近NASA發佈了一組超新星的觀察記錄的影像,包括了圖片和視頻,記錄了7000萬光年外一顆Ia型超新星的消亡過程。

這顆編號為SN2018gv的超新星是一位天文愛好者于2018年1月15日於位於船尾座編號為NGC2525的棒旋星系的其中一條旋臂的週邊,下圖為哈勃空間望遠鏡拍攝的NGC2525星系和SN2018gv超新星(左邊最亮那顆)。

SN2018gv在被發現時視星等約為16.5等,但已經是所在星系NGC2525的最亮的星星了,甚至比它周圍一些銀河系內的恒星還亮。天文學家隨即對其進行光譜觀測,並很快確定這是一顆Ia型超新星。

Ia型超新星是一種特殊的超新星類型,它是通過小品質恒星演化到末期所形成的白矮星不斷吸積周圍物質,當該白矮星吸積物質致其質量達到錢德拉塞卡極限(約為1.44倍太陽質量),就會發生由電子簡並態的碳核心失控的核聚變引發的超新星爆發,由於其物質形式(電子簡並態的碳核)和質量(1.44倍太陽質量)都相對確定,而理論上它的爆發程度也基本一致(完全炸開),因此理論上這種超新星爆發產生的絕對亮度應該是基本一樣的,也就是說,如果在同一距離上觀測任何一顆Ia型超新星,它的亮度應該是一樣的。

由於Ia型超新星這種光度恒定的性質,因此天文學家把它作為遠方星系距離準確測量的基準,因此被稱為標準燭光,天文學家只要準確測量到其最大的光度值,即可根據理論模型計算出其準確的距離。因此,在確定它是一顆Ia型超新星後,哈勃空間望遠鏡從2018年2月開始對其進行了一年的觀測,記錄了它2018年2月到2019年2月的一年中由亮變暗的全過程。

據分析,SN2018gv的峰值絕對亮度約為太陽的50億倍,峰值視星等為12.8等。它所在的NGC 2525星系是一個棒旋星系,位於南半球的船尾座,直徑約6萬光年,大約只有銀河系的一半,距離我們大約7000萬光年。根據其光譜紅移值計算得到它的視向速度大約為1581km/s,也就是說它正在以1581km/s的速度遠離地球。這是之前就測定的資料,它主要是由宇宙膨脹所產生的,而在根據這次通過測量SN2018gv光度所獲得的準確距離值,科學家就可以準確計算哈勃常數的值。

哈勃常數是關於宇宙膨脹速率的數值,它決定著我們宇宙的演化和最終的命運,在此前,科學家發現了通過宇宙微波背景輻射測定的宇宙膨脹率與宇宙星系紅移測量到的宇宙膨脹率存在明顯的差異,根據普朗克衛星獲得的目前最清晰的宇宙微波背景輻射圖像計算得到的哈勃常數(宇宙膨脹率)約為67.4km/s/Mpc,即67.74公里每秒每百萬秒差距,1秒差距約為3.261光年。

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