科学家们近一个世纪以来都知道宇宙在膨胀,但他们仍然无法就膨胀速度达成一致。这就像在没有速度表的情况下争论汽车的速度。现在,慕尼黑工业大学(TUM)、路德维希-马克西米利安大学(LMU)以及马克斯·普朗克研究所(MPA和MPE)的研究人员发现了一把罕见的宇宙尺子,可能最终解决这场争论。

这个物体是一颗约100亿光年远的超亮超新星,官方命名为SN 2025wny,但发现者昵称它为SN Winny。它不仅明亮——由于两个前景星系的引力透镜效应,它在天空中呈现为五个独立的图像。光线走不同的路径,产生时间延迟,科学家可以利用这些延迟来计算哈勃常数,即宇宙的膨胀率。

“我们花了六年时间,通过编制一个有前景的引力透镜列表来寻找这样的事件,”TUM观测宇宙学副教授、马克斯·普朗克天体物理研究所研究员Sherry Suyu说。“找到一颗与合适引力透镜完美对齐的超亮超新星的概率低于百万分之一。2025年8月,SN Winny恰好与其中一个匹配。”

来自亚利桑那州大型双筒望远镜(配备两个8.4米镜面和自适应光学)的高分辨率成像产生了该系统第一张彩色图像,显示在两个透镜星系周围有五个蓝色光点。大多数类似系统只产生两个或四个图像,因此这个五重奏是一个罕见的享受。初级研究员Allan Schweinfurth(TUM)和Leon Ecker(LMU)对质量分布进行了建模,发现星系平滑且规则,表明尽管它们距离很近,但尚未碰撞。

目前,天文学家有两种主要方法来测量哈勃常数,但它们不一致——这场争吵被称为哈勃张力。第一种方法,宇宙距离阶梯,从邻近星系逐步构建距离,累积小误差。第二种方法着眼于大爆炸的宇宙微波背景,依赖于仍在争论中的宇宙历史假设。

SN Winny提供了第三种方法:利用时间延迟和透镜质量进行一步计算,系统误差更少且完全不同。世界各地的天文学家现在正在用地面和太空望远镜观测它,希望解决宇宙长期存在的速度限制之争。

材料由慕尼黑工业大学(TUM)提供。注意:内容可能因风格和长度进行了编辑。