哈勃太空望远镜拍摄到的超新星”SN2013dy”在其宿主星系内部的彩色图像。
天文学家曾预测，晚期Ia型超新星的光曲线不仅会持续下降，还会出现急剧落差。然而，据美国”物理学网”和”优睿科网”10月7日消息称，哈佛大学史密森天体物理中心（简称CfA）的科学家们在《自然·天文学》杂志上宣布的一项最新发现表明，它们会在光曲线下降过程中经历一个平缓期，持续时间长达近一年。作为天文学家估算宇宙空间距离、测量宇宙膨胀速率的重要工具，这类超新星的亮度研究成果具有重要意义。
CfA的科学家Or Graur在2015年研究若干晚期Ia型超新星时，首次发现了其奇怪的光曲线表征。今年，他们证实了这类超新星的光曲线在晚期某段时间内会趋于平稳的现象。Graur介绍说：“超新星的大部分研究都是在其爆炸后的几周或几个月内完成的，但我们想知道在爆炸后500至1000天左右的晚期阶段，光的曲线会如何变化。2015年，对于超新‘SN2012gc’的光学观测结果显示，光曲线如预期的那样变缓了，但随着时间的推移与研究的深入，我们明显地发现，某种机制在暗中起着作用，于是我们试图寻找其中的变化模式，以解释观察到的现象。”
为了更好地理解这种奇怪的变化现象，Graur与2011年诺贝尔物理学奖得主、美国约翰·霍普金斯大学和太空望远镜科学研究所的Adam Riess合作，利用HST程序研究了距离较近的超新星。
Graur解释道：”虽然这些超新星都不远，但处于生命晚期的它们都非常微弱。我们需要借用哈勃望远镜的分辨性能来将它们与各自星系中的其他恒星进行区分。我们的观测结果与众不同之处在于，Riess在哈勃上设置的程序采集了H波段上的近红外数据。这个原本旨在摸索试探的项目，却揭示出在某部分时间中光曲线趋于平坦的重要结果，而且这段时间持续了长达一年的时间。这是一个预料之外的惊人发现。”
其实，在宇宙学研究中，”超新星的光曲线具有平缓期”的观点并不新鲜。由富含氢的红色超级巨星坍缩和爆炸产生的IIP型超新星，通常都会经历大约100天的光曲线平缓期。在这次发现Ia型超新星光曲线也具有平缓期之前，100天被认为是一个相当长的时间。Ia型超新星的光曲线平缓期始于爆炸后150至500天之间，持续大约350天的时间。
Graur评论道：”在这次发现之前，人类所观测到的超新星平缓期就发生在IIP型上，它与我们在本次观测到的平缓期相比，要短暂一些。这次是我们第二次在超新星上发现如此的平缓期现象，这与我们一直认同的Ia型超新星变化模式形成了鲜明对比，这也将影响我们未来将Ia型光曲线应用于宇宙学数据模型的方式。”
原创编译：朱明逸 审稿：阿淼 责编：雷鑫宇
期刊来源： 《自然·天文学》
期刊编号： 2397-3366
原文链接： https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-10/qub-soy100719.php
https://phys.org/news/2019-10-scientists-year-long-plateaus-decline-ia.html
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