红巨星超新星图像揭示了早期宇宙的秘密

由明尼苏达大学双城分校领导的一个国际研究小组测量了一颗恒星的大小，可以追溯到宇宙大爆炸后的20亿年，或超过110亿年前。详细的图像显示了这颗爆炸的恒星正在冷却，可以帮助科学家们更多地了解早期宇宙中存在的恒星和星系。

该论文发表在《自然》杂志上，该 杂志是世界领先的同行评议的多学科科学杂志。

"该论文的主要作者、明尼苏达大学物理和天文学学院的副教授帕特里克-凯利说："这是第一次详细了解宇宙演化过程中更早的时代的超新星。"这非常令人兴奋，因为我们可以详细了解宇宙在不到目前年龄的五分之一时的个别恒星，并开始了解许多亿年前存在的恒星是否与附近的恒星不同。"

问题中的红色超巨星比太阳大约500倍，它位于红移3，比任何其他观察到的超新星在这个细节上要远约60倍。

使用来自哈勃太空望远镜的数据，并利用明尼苏达大学的大型双目望远镜进行后续光谱分析，研究人员能够确定这颗红色超巨星的多个详细图像，因为一种被称为引力透镜的现象，即质量，如星系中的质量，使光线弯曲。这就放大了恒星发出的光线。

"引力透镜就像一个天然的放大镜，将哈勃的力量放大了8倍，"凯利说。"在这里，我们看到了三个图像。尽管它们可以在同一时间看到，但它们显示了超新星在不同年代的情况，相隔数天。我们看到超新星迅速冷却，这使我们能够基本上重建所发生的事情，研究超新星在最初几天是如何冷却的，只需一组图像。它使我们能够看到一个超新星的重演。"

研究人员将这一发现与2014年凯利的另一个超新星发现相结合，以估计当宇宙是其目前年龄的一小部分时，有多少恒星在爆炸。他们发现，超新星的数量可能比之前想象的多得多。

"核心坍缩超新星标志着大质量、短寿命恒星的死亡。该论文的第一作者、明尼苏达大学物理和天文学学院的博士后研究员陈文磊说："我们探测到的核心坍缩超新星的数量可以用来了解在宇宙更年轻的时候有多少大质量恒星在星系中形成。

这项研究得到了国家科学基金会、哈勃太空望远镜第27周期档案研究和前沿领域计划、日本文部科学省世界首要国际研究中心倡议、-以色列两国科学基金会、以色列科技部、克里斯托弗-R-雷德利希基金和加利福尼亚大学伯克利分校米勒科学基础研究所的资助。

除了Kelly和Chen之外，研究团队还包括明尼苏达大学物理和天文学学院研究员Najmeh Emami;东京大学研究员Masamune Oguri;巴斯克大学研究教授Thomas Broadhurst;坎塔布里亚联邦研究所研究员Jose Diego;加利福尼亚大学伯克利分校教授Alexei Filippenko;加利福尼亚大学洛杉矶分校教授Tommaso Treu;以及内盖夫本古里安大学副教授Adi Zitrin。