来自宇宙边缘的闪光：韦伯望远镜拍下创世初期的超新星

抖音热门 2025年12月26日 19:12 1 admin

本文为深度编译，仅供交流学习，不代表智子说观点

一个国际天文学家团队利用詹姆斯·韦伯太空望远镜取得了早期宇宙探测的重大突破，他们在前所未有的宇宙距离上探测到了一颗超新星——即大质量恒星的爆炸性死亡。这场被编号为GRB 250314A的爆发发生于宇宙诞生仅7.3亿年之时，彼时宇宙正处于“再电离时代”的深处。这项非凡的发现让我们得以直观见证巨星濒死的时刻，而那个时期，宇宙中的首批恒星与星系正初现雏形。

该事件的详细研究成果已发表于近期出版的学术期刊《天文学与天体物理学》上的论文《詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示红移约7.3处伽马射线暴后出现的超新星》。这一发现最初源于2025年3月14日探测到的一次高能辐射亮爆发——即长时标伽马射线暴。此次探测由太空多波段天文变源监测器率先完成，随后，欧洲南方天文台的甚大望远镜进行的后续观测证实了其极端的遥远距离。

此次发现的关键突破，源于詹姆斯·韦伯太空望远镜搭载的近红外相机在爆发约110天后进行的定向观测。科学家们成功将爆炸产生的光芒与暗淡的宿主星系光辉分离开来。

论文的共同作者、都柏林大学学院物理学院的天体物理学家安东尼奥·马丁-卡里略博士指出：“将大质量恒星死亡与伽马射线暴关联起来的关键证据，正是发现超新星在同一天区位置出现。迄今为止，学界研究的超新星几乎都相对靠近地球，仅有极少数例外。当我们确认这颗超新星的年龄时，我们意识到这是一个独特的机会，可以探究当时宇宙的状态以及彼时存在和消亡的恒星类型。”

马丁-卡里略博士进一步解释道：“基于本地宇宙中与伽马射线暴相关的超新星群模型，我们对辐射特性进行了预测，并据此为詹姆斯·韦伯太空望远镜提出了一项新的观测计划。令人惊喜的是，模型预测与观测结果高度吻合——这颗超新星的死亡过程与我们熟悉的恒星演化模式极为相似。我们甚至得以窥见孕育这颗垂死恒星的宿主星系。”

数据表明，这颗遥远超新星的亮度与光谱特性，竟与本地宇宙中爆发、被视为伽马射线暴关联超新星原型的SN 1998bw惊人相似。这种相似性表明，尽管早期宇宙存在截然不同的物理条件（如更低的金属丰度），但引发GRB 250314A的塌缩巨星与本地观测到的伽马射线暴前身星并无显著差异。此外，观测结果同时也排除了超亮超新星等更明亮天体的可能性。

这一发现挑战了既有的假设，即早期宇宙中形成于极低金属丰度环境的恒星，其爆炸现象将显著不同于现代宇宙，可能会更明亮或颜色更蓝。这项发现不仅为理解早期宇宙恒星演化提供了有力依据，也引发了关于宇宙观测一致性的新疑问。

目前，研究团队计划在未来一至两年内获取詹姆斯·韦伯太空望远镜的第二阶段观测数据。届时，这颗超新星的亮度预计将显著衰减（超过两等星），团队将借此机会全面解析宿主星系的特性，并进一步确认超新星对光度的具体贡献。

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