预言超新星爆发,天象能预测过去发生的事吗?科学占卜师做到了

分享至

公元185年,东汉中平二年,诡异的天象出现了。



这一年十月癸亥日的夜晚,天空中突然出现了一个五彩大圆盘,看上去有半张床那么大。

大圆盘时亮时暗,整整八个月后才消失不见。

可以想象,这对当时的人有多么大的震撼。



为什么震撼?

搞不懂啊,天上突然跳出了一个五彩大圆盘,以古代人对宇宙的了解,他们的确不知道这种天象意味着什么,是凶是吉,是神佛降临还是世界末日,推测他们是非常紧张的。

整个事件都被记录在《后汉书天文治理》,这是人类历史上第一次记录超新星的爆发。

今天要讲的故事同样是一个超级震撼的故事,也是关于超新星的。

但是这一回不再是记录超新星爆发,而是预言超新星爆发。

对天文学有所了解的朋友会说,那怎么可能呢?

我们看到的满天星空都是过去的影像,星星离我们越远,它发出的光到地球上的时间就越久,怎么可能去预言一件过去发生的事儿呢?

这就是这个故事不可思议的地方。

提前预知超新星的爆发对人类意味着什么,科学家能否成功?

有关这个一波三折的故事,我们还得从头说起。

时间要回到2014年的11月,以加州大学伯克利分校的帕特里克·凯利和南卡罗莱纳大学史蒂夫·罗德尼为首的科学家组织了一个天文小分队,他们正在研究一种非常古怪的天文现象,称为引力透镜。



什么是引力透镜?

在宇宙深处,遥远的光源和地球之间,有时会存在着一个大质量的天体,有可能是黑洞星系或者是更大的星系团。

这些天体的质量太庞大了,他们强大的引力场会弯曲周围的空间。

这是爱因斯坦广义相对论阐述的空间的性质。

当光经过这片弯曲空间时,通过这个区域的光线也被弯曲了,就像是光经过了一面透镜一样。除了能弯曲光,巨大的重力场就像放大镜,它可以聚焦背后天体的光线,放大远处的光源,增加光源的适亮度,天文学家就称这种效应为引力透镜引力。

透镜对于研究遥远的天体特别有用,天文学家的目标就是利用这种神奇的效应去探索宇宙。凯利和罗德尼的主要任务是分析天文照片。



到2014年年底的时候,有一张奇怪的照片儿进入了他们的视线。

这是一个叫做MACS J1149.5+2223的星系团,这个名字很拗口啊,但是在天文学上有非常清楚的含义。

Macs是大尺度星系团,巡天的意思,J表示一个坐标系统,代表以2000年1月1日12时这个时间点为起始点,全天球天体位置和运动状态的一个天文坐标系统。

1149.5指的是赤经11度49分5秒,+2223指的是赤玮正22度23分。

有了这个名字,这个星系团的位置就非常清楚了,全世界的天文学家都可以找到这个星系团。这张照片中有一处非常古怪的影像,就是这个红色圆圈中的影像。

我们普通人看不出来,但是训练有素的天文学家一眼就能看出这是一个爱因斯坦的十字。



什么叫爱因斯坦十字?

引力透镜会将遥远的光源扭曲成弧形、线形等各种形状,但是有三种情况最特殊,如果光源透镜与观测者恰好处在一条直线上,因为所有的光都会均等的绕着透镜运动,我们就会看到一个圆圈,这就是爱因斯坦环。

如果光源透镜与观测者不在一条直线上,而是稍微的错开,就会看到断开的爱因斯坦环形成了两个半圆。

如果光源透镜与观测者处在一条直线上,但是透镜并不是一个圆,而是椭圆形的,那就会得到四个十字星的图像,这种情况就称为爱因斯坦十字。

这是难得一见的宇宙图像。

凯利和罗德尼决定利用这个星系团认真的探索一番。

时间来到2014年12月,使用光谱仪拍摄分析,凯利和罗德尼大吃一惊,为什么吃惊?

因为这个小亮点儿太不一般了,它是一颗超新星。

过去爱因斯坦十字显示出的天体主要有两种类型,第一是类行星,就是黑洞在吞噬大质量天体时发出的光,第二是一整个星系发出的光,而这一回却是一颗超新星爆炸产生的光,在短期内超过了整个星系的亮度。

光向四周传播,经过了漫长的时间,其中的一部分光线经过了一个巨大的物体。

这个物体强烈的扭曲了周围的空间,形成了一个引力透镜,被扭曲的光继续前进,恰好被地球所观测到。

凯利和罗德尼想起在1964年,挪威天文学家苏尔·雷夫斯达尔有一个神预言,他说可以利用引力透镜折射后的超新星来测量宇宙的膨胀率。

没想到半个世纪后,这种奇特的宇宙天象真的被发现了。

很可惜,雷夫斯达尔在2009年去世了,没能亲眼看到他的预言成真。

为了纪念他,天文学家就将这颗超新星命名为雷夫斯达尔。

时间来到2015年初,经过长达两个月的观测,凯利和罗德尼发现了更加令人兴奋的情况,从2014年11月11日第一次记录以来,四个超新星影像的亮度在不同程度的分别变暗,就像节目开头讲的,那颗超新星用了8个月的时间才完全消失。



但是为什么这四个小点的亮度是不一样的呢?

付费解锁全篇
购买本篇
《购买须知》  支付遇到问题 提交反馈
相关推荐
无障碍浏览 进入关怀版