2037年:一個來自100億光年外的幻象將出現在地球上空

星空在某種程度上是一個幻覺。一方面我們看到的星空實際上是遠古時期的星空。另一方面,即使排除時間因素,當我們看到天體時,也並不代表它當時就在那裡,以及就是那樣。

最近有科學家作出了一個有趣的預言:遙遠宇宙中一顆超新星的一個幻象,將于16年後,也就是2037年前後出現在地球的夜空中。雖然我們無法用肉眼看到它,天文學家用望遠鏡觀測卻是妥妥的。

哈勃太空望遠鏡2016年拍攝的照片。STScI

這顆被稱為「安魂」的超新星是研究人員在哈勃太空望遠鏡2016年的影像資料庫中發現的。在這張照片中,這顆超新星同時出現在了三個地方。

宇宙是一個偉大的魔術師。根據愛因斯坦的理論,在巨大的天體附近,由于質量彎曲了時空,光線的傳播路徑也會發生彎曲。光線進入觀測者眼中後,光源的影像就會被扭曲,並形成多個虛像(一般是四個)。這就是所謂的「引力透鏡」現象。

在「引力透鏡」現象中,充當透鏡的前景天體質量分佈不均勻,會導致背景光源產生的光線各部分被彎曲的程度各不相同,並使它們在空間中行進時所走的距離各不相同,最終導致它們出現在地球夜空中的時間也不相同。

「安魂」超新星位于一個距離地球約100億光年的星系中。超新星的影像,連同其宿主星系的影像,被一個距離地球大約40億光年的星系團MACS J0138.0-2155扭曲,並複製成了四份。

哈勃太空望遠鏡2019年拍攝的照片。STScI

但是在哈勃太空望遠鏡2016年拍攝的照片中,我們卻只能看到超新星的三個像。這是因為形成超新星第四個像的光尚未到達地球。實際上,2016年的這三個像到達地球的時間也有先後:它們呈現的是同一超新星爆發過程中的三個不同階段。在2019年拍攝的照片中,這三個像則已經消失,表明超新爆發已經結束。

研究人員預言,「安魂」超新星的第四個像,將于大約16年後,也就是2037年前後出現。它會在星系團左上方的光弧中現身。第四個像之所以這麼久才出現,主要原因是形成這個像的光穿越了星系團密度最高的區域。


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