7000萬光年以外，它釋放出太陽50億倍的亮度，最終化為虛無

2020-10-12 姿勢分子knowledge

在我們的宇宙中，恆星的數量如同沙灘上的沙子，數不勝數。可以想像，這樣的宇宙中，超新星爆發事件應該是一件司空見慣的事情。

但是實際上，情況並不是那麼簡單。由於超新星爆發沒有任何徵兆，或者說我們還不知道有何徵兆，而且宇宙過於寬廣，我們也無法提前預知哪裡會出現超新星。再加上超新星並不長時間存在，最多只能持續幾個月或者幾年，然後就會沉寂下去，所以科學家們真正觀測到的超新星數量非常有限。

每一次發現超新星，對於天文學家來說都是一次來自宇宙的贈禮，也是一次寶貴的觀測機會。兩年前，天文學家再一次觀測到了宇宙深處的超新星爆發，並且利用著名的哈勃太空望遠鏡對它進行了深入的觀測。

2018年1月，在距離我們大約7000萬光年遠的一個名為NGC 2525的星系中，突然有一個光芒驟然出現，顯得十分突出。天文學家們意識到，這是一顆非常耀眼的超新星，並將它命名為SN 2018gv。雖然錯過了最佳的時機，但天文學家還是很快做出反應，在當年2月份的時候將哈勃太空望遠鏡對準了這顆超新星，利用它的第三代廣角相機進行了拍攝。

在上面這張圖中，SN 2018gv的光芒非常奪目，讓它所在的星系都黯然失色。天文學家指出：在最高峰的時候，SN 2018gv比拍攝的時候還要更加明亮，其亮度甚至達到了太陽的50億倍！

在接下來整整1年的時間裡，哈勃太空望遠鏡對它進行了多次跟蹤拍攝，一直到2019年2月才逐漸失去了它的光芒，最後完全暗淡下來，消失在了茫茫宇宙之中。

約翰-霍普金斯大學的天體物理學家Adam Riess是太空望遠鏡科學研究所的研究人員，他多年以來一直從事著對超新星的研究。在形容這種天體的時候，他說：「這顆超新星的光輝落幕過程被哈勃太空望遠鏡完整記錄了下來，地球上沒有任何煙火秀能夠和它相媲美。」

除了擁有著煙火秀的美麗之外，超新星SN 2018gv還有著更多更重要的意義。對於天文學家來說，它和它所代表的一類超新星，都是天文學研究的重要工具。沒錯，它們就是Ia型超新星。

所謂的Ia型超新星，是由兩顆恆星組成的系統，其中一顆是白矮星，另一顆是主序星。 由於白矮星密度較高，引力較強，所以當二者距離相對比較近的時候，它就會把自己同伴的物質掠奪到自己的身上。當它通過吞噬物質成長到一定質量的時候，就會發生熱核爆炸，也就形成了我們所說的Ia型超新星。

Ia型超新星爆發的臨界點是固定的，那就是太陽質量的1.4倍，也就是所謂的錢德拉塞卡極限。因此，它們的光度也是固定不變的。我們知道，一個天體距離我們越遠，就會看起來越黯淡，反之就會更加明亮。通過觀測設備觀測到的Ia型超新星和它原本應該有的光度，我們就可以計算出它距離我們到底有多遠。由於這個測量方法如此固定而又可靠，因此天文學家們又把Ia型超新星稱為宇宙標準燭光。

當然，Ia型超新星並不是永遠都保持固定的亮度，而是在達到峰值之後逐漸變暗，就像今天我們提到的這顆超新星一樣。因此，我們不可能通過某一顆超新星即時的亮度來計算它的距離，而是必須要知道它的峰值亮度到底是多少。

雖然我們不是每次都能恰好在它最亮的時候觀測到，但是天文學家們已經摸清了它的亮度變化規律。只要對某一顆Ia型超新星進行密切的關注，記錄下它變暗的速度，就可以計算出它的峰值亮度，最終利用公式計算出它和我們的距離。

這對於天文學家們來說至關重要，因為這是測量遙遠天體距離的一個重要方法。假設你和你朋友都在家，你們兩個人用軟體計算發現你們兩個人的距離是10公裡，那麼你們兩個人所在的房子也就是相距10公裡。同樣的道理，只要知道某顆Ia型超新星的距離，它所在星系的距離也就確定了。

了解其他星系的距離對於我們來說至關重要，這對於我們繪製宇宙的地圖來說是必不可少的關鍵。通過對觀測到的星系距離的確定，我們知道了宇宙不止有銀河系，還有大量的河外星系；我們知道了雖然有些星系極其遙遠，但是銀河系附近的區域也分布著大量的星系，它們共同構成了本星系團和本超星系團的巨大宇宙結構。

不僅如此，20世紀末，正是利用Ia型超新星測距的技術，天文學家發現了宇宙正在加速膨脹，從而預言了暗能量的存在。雖然現在人類仍然沒有真正發現暗物質，但是這個理論已經十分牢固也是目前天文學研究的重點方向之一。

正因為Ia型超新星如此重要，Riess和他的團隊，以及全世界許多的天文學家才孜孜不倦地對它進行著跟蹤研究。因為他們知道，這種天體身上蘊藏著整個宇宙的秘密。

另一方面，雖然Ia型超新星已經是天文學上最重要的工具，但也有一些人對它提出了質疑。始終有一些科學家認為，Ia型超新星未必真的是標準的燭光，不同的Ia型超新星爆發時的光度不一定相同。這個說法的確非常值得注意，如果它真的成立，那麼人類的天文學恐怕將要在很大程度上推倒重來。雖然這個理論正確的可能性不高，但仍然值得科學家們去證偽。

包括哈勃太空望遠鏡在內的世界多個最強大觀測設備，仍然將對Ia型超新星的觀測列為重點，未來的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡也將加入到這個行列。它們到底是不是標準燭光呢？它們到底還會給我們揭示多少宇宙秘密呢？讓我們拭目以待！

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