紅超巨星揭示早期宇宙的秘密

由明尼蘇達大學雙城分校領導的一個國際研究小組測量了一顆恆星的大小，該恆星可以追溯到大爆炸後20億年，也就是110多億年前。這顆恆星影象顯示了爆炸中的恆星冷卻，有助於科學家瞭解更多關於早期宇宙中存在的恆星和星系的資訊。

該論文的主要作者、明尼蘇達大學物理與天文學院副教授帕特里克·凱利說：“這是對宇宙演化早期超新星的首次詳細觀察。這非常令人興奮，因為我們可以詳細瞭解宇宙不到當前年齡五分之一時的單個恆星，並瞭解數十億年前存在的恆星是否與現在的恆星不同。”

所討論的紅超巨星大約比太陽大500倍，它位於紅移三點，比觀察到的任何其他超新星都要遠60倍。

研究人員利用哈勃太空望遠鏡的資料和明尼蘇達大學使用大型雙目望遠鏡的後續光譜學，識別出紅超巨星的多張詳細影象，這是因為一種稱為引力透鏡的現象，即星系中的質量會彎曲光線。這會放大恆星發出的光。

凱利說：“引力透鏡就像一個天然的放大鏡，將哈勃望遠鏡的放大倍數乘以8倍。在這裡，我們看到了三張影象。儘管可以同時看到它們，但它們顯示了超新星在不同年齡相隔幾天的樣子。我們看到超新星快速冷卻，這使我們能夠基本上模擬發生的事情，並研究超新星最初幾天是如何冷卻的，只需一組影象。這使我們可以看到超新行星的重演。”

研究人員將這一發現與凱利2014年的另一項超新星發現相結合，以估計當宇宙年齡僅為當前年齡的一小部分時，有多少恆星正在爆炸。他們發現，超新星的數量可能比以前想象的要多得多。

核心坍塌超新星標誌著大質量、短命恆星的死亡。我們檢測到的核心坍塌的超新星數量可以用來了解宇宙年輕時星系中形成了多少大質量恆星。