
這張美國國家航空航天局/歐洲航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的圖像以星系NGC 3810為特色 。圖像:歐洲航天局/哈勃和美國國家航空航天局,D.Sand,R.J.Foley
據(jù)美國宇航局:測量與星系、類星體和星系團(tuán)等真正遙遠(yuǎn)物體的距離是天體物理學(xué)中的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù),特別是在研究早期宇宙時(shí),但這是一項(xiàng)很難完成的任務(wù) 。我們只能直接測量到太陽、行星和一些附近恒星等附近物體的距離 。除此之外,天文學(xué)家還需要使用各種間接方法;最重要的研究之一是Ia型超新星,這是美國國家航空航天局/歐洲航天局哈勃太空望遠(yuǎn)鏡擅長的地方 。
這張照片中的星系NGC 3810是2022年Ia型超新星的宿主 。2023年初,哈勃望遠(yuǎn)鏡將重點(diǎn)放在這個(gè)星系和其他一些星系上,仔細(xì)研究了最近的Ia型超新星 。Ia型超新星是白矮星爆炸的結(jié)果,它們的峰值亮度非常一致 。這一屬性使天文學(xué)家能夠使用Ia型超新星來測量距離:我們知道Ia型超巨星應(yīng)該有多亮,所以我們可以通過它看起來有多暗來判斷它離我們有多遠(yuǎn) 。這種方法的一個(gè)障礙是星系間塵埃 。由于星系間塵埃阻擋了超新星的一些光線,天文學(xué)家需要確定塵埃減少了多少光線,以準(zhǔn)確測量超新星的亮度并計(jì)算其距離 。哈勃望遠(yuǎn)鏡的獨(dú)特能力為他們提供了一種巧妙的方法 。
天文學(xué)家使用哈勃望遠(yuǎn)鏡在紫外線和紅外光下拍攝同一Ia型超新星的圖像,紫外線幾乎完全被塵埃阻擋 , 紅外光穿過塵埃幾乎不受影響 。通過仔細(xì)記錄每個(gè)波長有多少光通過,天文學(xué)家可以確定哈勃望遠(yuǎn)鏡和超新星之間有多少塵埃,讓他們自信地校準(zhǔn)超新星亮度與其距離之間的關(guān)系 。哈勃望遠(yuǎn)鏡具有獨(dú)特的能力,可以用同一臺儀器詳細(xì)觀察紫外和紅外波長的光,這使其成為這類觀測的完美工具 。事實(shí)上,用于制作這張NGC 3810美麗圖像的一些數(shù)據(jù)集中在2022年的超新星上 。在下面的注釋圖像中,你可以看到它是星系核正下方的一個(gè)光點(diǎn) 。

這張帶注釋的哈勃NGC 3810圖像表示Ia型超新星SN 2022zut的位置,它是2022年發(fā)現(xiàn)的18402顆超新星!圖像:歐洲航天局/哈勃和美國國家航空航天局,D.Sand,R.J.Foley
測量宇宙距離的方法有很多,但I(xiàn)a型超新星是最有用和最準(zhǔn)確的工具之一,因?yàn)樗鼈兎浅C髁?。天文學(xué)家也必須使用其他方法 , 要么作為對其他距離測量的獨(dú)立檢查,要么在更近或更遠(yuǎn)的距離進(jìn)行測量 。一種同樣適用于星系的方法是將它們的旋轉(zhuǎn)速度與亮度進(jìn)行比較;根據(jù)這種方法,NGC 3810距離地球約5000萬光年 。
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