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天文学家第一次预言了超新星的出现。 几个月之前，我们撰写了一篇关于雷夫斯达尔（Refsdal）超新星的报道，这是一颗在遥远星系中爆发的恒星，在前往地球的途中，它发出的光线一分为四。 现在天文学家使用哈勃空间望远镜再度目睹了这次超新星爆发。2015年12月11日，来自加州大学伯克利分校的帕特里克·凯利（Patrick Kelly）与同事发现了同一次爆发的第5个影像，此时距离哈勃捕获前4个影像已经过去了1年有余。
2014年11月，天文学家发现了来自雷夫斯达尔超新星的辐射（黄色），由于它在前往地球的图中路过了一个椭圆星系附近，影像一分为四。（图片提供：NASA / ESA / S. Rodney & FrontierSN /T. Treu / P. Kelly & GLASS / J. Lotz & Frontier Fields / M. Postman & CLASH / Z. Levay） 时间旅行戏法是经由引力透镜实现的。一个大质量天体的引力会将背后合适位置的光源放大，可能还会让光源影像扭曲或分裂。 对于雷夫斯达尔超新星来说，它发出的光线要经过90多亿年才能抵达地球。在前往地球途中，它要穿过一个大质量椭圆星系。虽然完美的球形星系会形成一个圆环，椭圆形的星系会形成爱因斯坦十字架，将超新星的影像在透镜星系四周一分为四。
左：作为前沿视场计划的一部分，哈勃对星系团MACS J1149.5+2223进行了观测，图中圆圈表示最新一次超新星预测出现的位置。图中右下可见构成爱因斯坦十字架的4个超新星影像。右：上图是哈勃在2015年10月进行的观测。下图是12月11日发现的雷夫斯达尔超新星。（图片提供：NASA / ESA / P. Kelly） 十字架就是哈勃在2014年11月拍摄的最初4个影像。不过这个星系属于一个更大的星系团——MACS J1149.5+2223的一部分，它是哈勃通过前沿视场计划关注的6个星系团幸运儿之一。这个星系团的引力（不仅仅包括星系中的恒星，还包括星系际热气体以及暗物质）塑造了额外的影像。 在超新星发现后不久发表的一波计算机模拟表明，1998年我们可能还错过了一个超新星影像。它们还预言，在2014年的发现之后1到若干年内，我们应该还能找到另一个影像。虽然模型并没有预言出第5个影像精确的出现时间和地点，它们给出的结论却很接近。
这张插图描绘了在雷夫斯达尔超新星发出的光线穿过巨型星系团MACS J1149.5+2223时，后者放大扭曲其辐射，形成同一次恒星爆发5个影像的过程。（图片提供：NASA / ESA） 新影像的亮度仍在增长中，凯利的小组计划等到它开始变暗之后才进一步对数据进行分析。 这颗超新星是为了纪念德国汉堡天文台的舒尔·雷夫斯达尔（Sjur Refsdal）而命名的。半个世纪之前，他预言称，天文学家有朝一日将看到一颗存在引力透镜影像的超新星。这颗超新星将帮助提供前景星系团质量分布的线索。星系团对超新星辐射的效应非常复杂，无法用它的5个影像来检验宇宙膨胀的理论——而雷夫斯达尔曾经乐观地预言，可以进行这样的检验。
出现雷夫斯达尔超新星影像的宽视场图像。图中最上方的圆圈给出了1998年超新星影像应该出现的位置。最下方的圆圈标明了让超新星在2014年底4次出现透镜影像的星系。中部的圆圈是2015年11月发现的第5个影像。（图片提供：NASA / ESA / S. Rodney & FrontierSN / T. Treu, P. Kelly, & GLASS / J. Lotz & Frontier Fields / M. Postman & CLASH / Z. Levay） 更多关于这个迷人天体及其不同的幻影请阅读ESA/哈勃关于第一批4个影像与发现第5个影像的新闻报道。 （全文完） |
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