发现极度扭曲的超新星

这种效应被称为引力透镜效应，当致密物体的引力扭曲并使其后面物体的光线变亮时，就会发生这种效应。

这颗超新星被称为“SNZwicky”，是由加州理工学院领导的兹威基瞬态设施(ZTF)首次发现的，作为迄今为止最大的超新星调查的一部分。ZTF总部位于圣地亚哥附近的帕洛玛天文台。

“通过ZTF，我们拥有近乎实时地捕捉和分类超新星的独特能力。我们注意到SNZwicky比它与我们的距离应有的亮度要亮，并且很快意识到我们正在看到一种非常罕见的现象，称为强引力透镜，”发表在《自然天文学》上的这项研究的主要作者兼主任ArielGoobar说道。瑞典斯德哥尔摩大学奥斯卡·克莱因中心的教授。

“这种透镜状物体可以帮助我们独特地探测星系内核物质的数量和分布。”

正如阿尔伯特·爱因斯坦一个多世纪前所预测的那样，来自一个宇宙物体的光在到达我们的途中遇到一个致密物体时会经历引力透镜效应。这个致密的物体就像一个可以弯曲和聚焦光线的透镜。

根据透镜的密度以及透镜与我们之间的距离，这种扭曲效果的强度可能会有所不同。在强透镜作用下，来自宇宙物体的光会被扭曲，从而被放大并分裂成同一图像的多个副本。

自1919年以来，即爱因斯坦提出该理论几年后，天文学家一直在观察光的引力弯曲，但超新星的瞬态性质使得SNZwicky(也称为SN2022qmx)等事件很难被发现。

事实上，虽然科学家之前多次发现被称为类星体的遥远天体的透镜复制图像，但只发现了少数透镜复制图像的超新星。其中两个案例是在帕洛玛发现的：SNZwicky和​​ciPTF16geu，由ZTF的前身PalomarTransientFactory(iPTF)中间体发现。

“SNZwicky是光学望远镜中发现的最小的分辨率引力透镜系统。iPTF16geu是一个更宽的系统，但具有更大的放大倍数，”Goobar说。

在ZTF发现SNZwicky后，Goobar和他的国际团队使用了一套天文设施来跟踪和研究它。夏威夷莫纳克亚WM凯克天文台的近红外相机2(NIRC2)解析了SNZwicky，揭示了超新星的透镜效应足够强大，足以为同一物体创建多个图像。

“那天晚上我正在观察，当我看到SNZwicky的镜头图像时，我完全惊呆了，”加州理工学院光学天文台的天文学家克里斯托弗·弗雷姆林(ChristofferFremling)说道，他领导了ZTF超新星巡天，即明亮瞬态巡天。

“我们通过明亮瞬态巡天捕获并分类了数千个瞬变，这使我们具有独特的能力来发现非常罕见的现象，例如SNZwicky。”

SNZwicky是所谓的Ia型超新星。这些垂死的恒星以每次事件的亮度始终相同的灯光秀结束了自己的生命。早在1998年，这种独特的性质就被用来揭示宇宙由于一种尚不为人所知的暗能量现象而加速膨胀。

“强透镜状的Ia型超新星让我们能够看到更早的时间，因为它们被放大了。观察更多的暗能量将为我们提供前所未有的机会来探索暗能量的本质，”斯德哥尔摩大学博士后研究员、该研究的合著者乔尔约翰逊说。

“模拟宇宙膨胀历史需要哪些缺失的组件?构成星系质量绝大多数的暗物质是什么?随着我们通过ZTF和即将建成的维拉鲁宾天文台发现更多“SNZwickys”，我们将拥有另一种工具来揭开宇宙之谜并找到答案，”Goobar说。

迄今为止，ZTF明亮瞬变巡天已发现7,811颗已确认的超新星。该调查的主要目标是对仪器能够可靠检测到的所有河外爆炸进行编目和分类。

由于ZTF可以快速扫描大片天空，因此它是目前同类调查中规模最大、最完整的一次。世界各地的天文学家利用明亮瞬变巡天来了解存在哪些类型的宇宙爆炸、它们有多常见以及它们能达到多亮。