查看完整版本 : 預測"千載難逢"的超新星爆發重播

chanti 2015-11-30 12:49 AM

超新星爆發將在何時何處精彩重播?沒看到,先算到,這可是天文史上第一次!這樣的一組「天機計算團」,成員之一,是來自中央研究院天文及天文物理研究所的助研究員蘇游瑄,在這支團隊的研究成果中,關於星系團質量如何分佈的精密掌握,就採用了蘇游瑄研發的計算法。(論文:[url=http://arxiv.org/abs/1511.04093]http://arxiv.org/abs/1511.04093[/url])                  抓住「一生難逢兩三回」的罕有機會,這次,天文學家把安裝在甚大望遠鏡(VLT)上的MUSE光譜儀指向了遙遠宇宙,觀測目的,不妨當作是天文學家對大質量星系團性質為何這件事情有多少掌握的一場考驗!藉由觀測資料,天文學家已經對遙遠宇宙一次可觀測事件展開了未卜先知的演算。VLT望遠鏡位在智利Paranal天文臺,MUSE是精密天文研究光譜儀Multi Unit Spectroscopic Explorer的簡稱。
                  話說2014年11月時,哈伯太空望遠鏡本來觀測的是MACS J1149+2223星系團,不過無意間,取得的是任何超新星爆發事件中,從來還沒有人看到過的一幕:在遙遠宇宙,一個恆星爆炸(超新星),影像受重力透鏡作用,分裂成4個,巧合的是,還在星系團中一個星系的周圍,形成愛因斯坦十字。這個超新星,現在天文學界以Refsdal稱之,用來紀念挪威籍的天文學家Sjur Refsdal(以挪威文發音為”舒·雷夫索”),一位重力透鏡研究的開路先鋒。
                  重力透鏡效應,是以愛因斯坦的廣義相對論為基礎而發展的,曾出現在廣義相對論論文中的那個方程式,迄今整個改寫了人類對重力的認識。選擇在前天發表的這篇超新星爆發重播預測論文也特別在廣義相對論論文發表(1915年11月25日)滿一百週年刊出,以資特別紀念。
                  再回到觀測的部分。
                  為了對MACS J1149+2223星系團取得其星系距離,觀測於2015年年初,以MUSE進行。藉MUSE的觀測,正在未此巨碩星系團裡物質如何分佈建構計算模型的天文學家,就能取得前所未有的精確,更進一步,也讓天文學家能預測這個遙遠超新星的下一個影像重現將會在何時何處,屆時將好像是在一個宇宙天然超級大螢幕上,按下「精彩畫面重播」鍵!
                  這背後道理是因為,形成超新星多重圖像的光其實抵達地球所走的路徑不同,長度也不同,因此它們出現的時間先後也有差異,在天空中哪些位置點出現也不一樣。
                  採用MUSE全部資料再綜合哈伯觀測資料,一支由丹麥哥本哈根大學Niels Bohr 研究所黑暗宇宙學中心Claudio Grillo 所主導的天文團隊,預測了下一個該超新星爆發的重播,將會在2016年3至6月間達到亮度高峰期,最早的可觀測時間則可能從2015年年底就開始。除了預測何時何地超新星將再次出現以外,他們也預測超新星爆發出現時的亮度如何。
                  現在哈伯望遠鏡正定期瞄向這個星系團,希望抓得住這麼千載難逢的宇宙事件。想知道天文學家的天機妙算到底準或不準?看看他們這次能否通過考驗就有譜了。
                  從太空中的哈伯望遠鏡到智利VLT望遠鏡上的MUSE,這些觀測結果的公諸於世,再度讓我們欣賞到先進天文儀器聯手一起探勘遙遠宇宙時共譜出的美妙科學樂章。
                        圖說:這是哈伯太空望遠鏡拍攝的 MACS J1149+2223 星系團。以紅色圓圈標示的是Refsdal超新星過去、現在和未來的三個位置,實際上超新星位在比星系團還更遙遠的後方背景。最上方的圓圈標示出超新星1995年時應該已經出現過的爆發位置(但那次超新星爆發實際上沒有人觀察到)。最下面的圈圈顯示在受到透鏡效應後,Refsdal 超新星在星系周圍產生四重影像,是2014年底的發現,算是現在。中間的圓圈顯示的是2015年11月發表預測,超新星爆發即將重現的位置,預測重現時間將發生在2015年末或2016年初左右。(Credit: NASA, ESA, S. Rodney (John Hopkins University, USA) and the FrontierSN team; T. Treu (University of California Los Angeles, USA), P. Kelly (University of California Berkeley, USA) and the GLASS team; J. Lotz (STScI) and the Frontier Fields team; M. Postman (STScI) and the CLASH team; and Z. Levay (STScI))
                        資料來源:轉載自[url=https://sites.google.com/a/asiaa.sinica.edu.tw/astronews/home/yuceqianzainanfengdechaoxinxingbaofazhongbozhongyanyuantianwenxuezhesuyouxuancanjiamiaosuan]中研院天聞網[/url]  (譯:黃珞文, 審稿: 周美吟博士), 2015.11.27, KLC
        原始資料來源:[url=http://www.eso.org/public/announcements/ann15088/]http://www.eso.org/public/announcements/ann15088/[/url]
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