哈勃观测多重成像引力透镜超新星

2022-02-24 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:814 /
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多重成像的超新星AT2016jka出现在遥远的巨型星系MRG-M0138中,受前景星系团MACS J0138.0-2155引力透镜的影响。这张哈勃图像显示的是星系团MACS J0138.0-2155,它的质量如此之大,以至于它的重力弯曲并放大了不仅来自极其遥远的背景星系,而且来自......

多重成像的超新星AT2016jka出现在遥远的巨型星系MRG-M0138中,受前景星系团MACS J0138.0-2155引力透镜的影响。

This Hubble image shows the galaxy cluster MACS J0138.0-2155, which is so massive that its gravity bent and magnified light streaming not only from an extremely distant background galaxy but also from a supernova event in this galaxy. The color image was made using observations from eight different filters spread across Hubble’s Advanced Camera for Surveys (ACS) and Wide Field Camera 3 (WFC3). The color results from assigning different hues to each monochromatic image associated with an individual filter. Image credit: NASA / ESA / Hubble / A. Newman / M. Akhshik / K. Whitaker.

这张哈勃图像显示的是星系团MACS J0138.0-2155,它的质量如此之大,以至于它的重力弯曲并放大了不仅来自极其遥远的背景星系,而且来自该星系中的超新星事件的光流。这张彩色图像是使用哈勃高级巡天相机(ACS)和宽视场相机3 (WFC3)的八个不同滤光器的观测结果制作的。颜色是通过给与单个滤镜相关联的每个单色图像分配不同的色调而产生的。影像学分:美国宇航局/欧空局/哈勃/纽曼/马克·希克/惠特克。

星系团包含成千上万个不同年龄、形状和大小的星系。

它们的质量大约是太阳质量的100亿倍,并且在数十亿年的时间里随着较小的星系团慢慢聚集而形成。

阿尔伯特·爱因斯坦在他的广义相对论中预言,大质量的物体会使空间结构本身变形。当光通过其中一个se物体时,比如一个巨大的星系团,它的路径会稍微改变。

这种效应被称为引力透镜效应,只有在极少数情况下才可见,只有世界上最好的望远镜才能观察到相关现象。

哈勃的灵敏度和高分辨率使它能够看到微弱而遥远的引力透镜,这些透镜是地面望远镜无法探测到的,因为图像被我们星球的大气层模糊了。

南卡罗来纳大学的史蒂文·罗德尼博士和他的同事们说:“当来自远处物体的光非常接近前景星系或星系团时,引力透镜会导致它在天空中以多幅图像的形式出现。

“如果源是可变的,它可以用来约束宇宙膨胀速率和暗能量模型。”

“实现这些宇宙学目标需要许多具有精确时间延迟测量的透镜瞬变。透镜超新星对这种纯净的姿态很有吸引力,因为它们有相对简单的光度行为,以及众所周知的光曲线形状和颜色& # 8212;与类星体的随机变化相反。”

Overview of the MACS J0138.0-2155 cluster field and the AT2016jka discovery; labels indicate the locations of the observed AT2016jka images (SN1-SN3), the expected future images (SN4-SN5), and the multiply-imaged host galaxy (H1-H4). Image credit: Rodney et al., arXiv: 2106.08935.

MACS j 0138.0-2155集群字段和AT2016jka发现概述;标签标明了观测到的AT2016jka图像(SN1-SN3)、预期未来图像(SN4-SN5)和多重成像主星系(H1-H4)的位置。影像学分:Rodney等,arXiv: 2106.08935。

利用美国宇航局/欧空局哈勃太空望远镜在2016年7月18日和19日收集的数据,天文学家发现了MRG-M0138的四幅图像,这是一个位于100亿光年之外的塞特斯星座的巨大红色星系,由前景星系团MACS J0138.0-2155形成透镜。

此外,他们在背景星系的图像中发现了一个名为AT2016jka的超新星事件的三个透镜图像。

“它很可能是一颗Ia型超新星& # 8212;低质量恒星残余物的爆炸,其光曲线可以用来测量宇宙距离,”研究人员说。

“在哈勃档案成像中,探测到超新星的三个透镜图像,相对时间延迟不到200天。”

“我们预测,2037年第四张图像将出现在靠近星团核心的地方。对第四幅图像的观测可以提供大约7天的时间延迟精度,不到非常时期20年基线的1%。”

“通过进一步的透镜建模和对系统不确定性的综合分析,可以改进超新星分类和预测的重现时间。”

该团队的论文在arXiv.org预印本服务器上在线发表。

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史蒂文·罗德尼等,2021。一颗引力透镜超新星,可观测到20年的时间延迟。arXiv: 2106.08935


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