你有沒有想過,宇宙中最震撼的“煙花秀”長什么樣?不是跨年的霓虹,而是恒星爆炸時釋放的能量相當于太陽百億年的總和,亮度能照亮整個星系!
NASA即將發射的“南希·格雷斯·羅曼空間望遠鏡”(簡稱羅曼望遠鏡),就要用兩年時間“蹲守”同一片天區,一次性拍下10萬場這樣的宇宙爆炸——這些“煙花”里,藏著暗能量的秘密、首批恒星的消亡,甚至可能改寫人類對宇宙演化的認知。
宇宙“標尺”:10倍于前的Ia型超新星,丈量暗能量
羅曼望遠鏡的核心任務之一,是通過觀測Ia型超新星(TypeIaSupernovae)——一種“標準燭光”級別的恒星爆炸,來破解宇宙膨脹的“加速密碼”。
Ia型超新星的特殊之處在于:它們由白矮星(WhiteDwarf,類似太陽晚年坍縮形成的致密星核)吸積伴星物質至臨界質量后爆發,峰值亮度幾乎相同。就像宇宙里掛了一串“瓦數固定的燈泡”,科學家通過比較它們的“實際亮度”和“看起來的亮度”,就能算出它們離地球有多遠,進而追蹤宇宙膨脹的速度變化。
根據最新模擬,羅曼望遠鏡的“高緯度時域調查”將發現約27,000次Ia型超新星——這是過去所有觀測總和的10倍!更關鍵的是,它能看到115億年前的爆炸(宇宙年齡僅20億歲時),填補了“早期宇宙膨脹數據”的空白。Baylor大學助理教授本杰明?羅斯表示:“這些數據能幫我們看清暗能量是否隨時間變化——這是理解宇宙加速膨脹的關鍵。”
宇宙“煙花大全”:從黑洞“吃星”到首批恒星“自毀”
除了Ia型超新星,羅曼望遠鏡的鏡頭里還會“掉”出各種罕見爆炸,堪稱“宇宙煙花博物館”:
- 核心坍縮超新星(約6萬次):大質量恒星燃料耗盡后,自身引力壓垮核心引發的爆炸。雖然不如Ia型適合測距,但它們的光變曲線能幫科學家研究大質量恒星的演化;
- 潮汐瓦解事件(約40次):恒星被黑洞引力撕碎時,碎片在黑洞周圍摩擦發熱,形成劇烈閃光。這種“黑洞吃星”的現象能讓我們更懂黑洞的“進食”機制;
- 超亮超新星(約90次):亮度是普通超新星的100倍,可能與大質量恒星的特殊爆發機制有關;
- 千新星(約5次):兩顆中子星(超新星爆發后的致密殘骸)碰撞時的爆炸,人類僅確認過1次。它能揭示重元素(如金、鉑)的誕生之謎;
- 對不穩定性超新星(可能超10次):宇宙首批恒星的“自毀現場”。這些恒星質量是太陽的數百倍,內部伽馬射線會轉化為物質-反物質對,導致壓力驟降,最終徹底炸成碎片,不留任何殘骸——目前僅發現6個候選體,羅曼望遠鏡有望首次確認!
宇宙“盲盒”:連科學家都猜不到的“意外之喜”
羅曼望遠鏡的厲害之處,還在于它的“廣角深場”能力——既能看“大”(覆蓋廣域天區),又能看“深”(捕捉極暗天體)。研究團隊表示,除了上述已知爆炸,它還可能發現“從未見過的新現象”,比如特殊變星、活躍星系核,甚至人類尚未命名的宇宙事件。
“我們就像打開了一個宇宙盲盒,里面既有期待的‘隱藏款’,也可能有完全想不到的驚喜。”參與研究的RebekahHounsell說。
2027年,當羅曼望遠鏡正式上崗,它的“時間電影”將為我們展開一幅跨越百億年的宇宙爆炸圖譜。從暗能量的演化到首批恒星的消亡,這些“宇宙煙花”不僅是視覺盛宴,更是解碼宇宙奧秘的“密鑰”。
下次抬頭看星空時,不妨想想:那些我們看不見的爆炸,正在幫人類回答“宇宙為何加速膨脹”“我們從何而來”的終極問題——你最期待羅曼望遠鏡先解開哪個謎題?
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