韋伯研究人員發現透鏡狀超新星，證實哈伯張力

測量哈伯常數（宇宙膨脹的速度）是世界各地天文學家的活躍研究領域，他們分析來自地面和太空天文台的數據。美國太空總署的詹姆斯韋伯太空望遠鏡已經為這一正在進行的討論做出了貢獻。今年早些時候之後，天文學家利用包含造父變星和Ia型超新星的韋伯數據、可靠的距離標記來測量宇宙的膨脹率，以證實美國太空總署哈伯太空望遠鏡之前的測量結果。

現在，研究人員正在使用一種獨立的測量方法來進一步提高哈伯常數——重力透鏡超新星的精確度。韋伯在遙遠且人口稠密的方向發現了三個光點後，亞利桑那大學的布倫達·弗萊（Brenda Frye）和來自世界各地不同機構的許多研究人員組成的團隊正在領導這項工作。。太空望遠鏡科學研究所最近邀請弗萊博士告訴我們更多關於該團隊暱稱為超新星 H0pe 的信息，以及引力透鏡效應如何為哈伯常數提供見解。

「這一切都始於團隊提出的一個問題：『之前不存在的那三個點是什麼？那可能是超新星嗎？』」她說。 「在2015 年哈伯對同一星團的成像中不可見的光點，當PLCK G165.7+67.0 的圖像從韋伯對河外主要區域再電離和透鏡科學(PEARLS) 的保證時間觀測到達地球時，就變得很明顯了。這是一個屬性。

「初步分析證實，這些點對應於一顆爆炸的恆星，一顆具有罕見品質的恆星。首先，它是一顆Ia 型超新星，是一顆白矮星的爆炸。這種類型的超新星通常被稱為'標準燭光'，意思是超新星具有已知的固有亮度，其次，它是引力透鏡的。

「重力透鏡對這個實驗很重要。透鏡由位於超新星和我們之間的星系團組成，它將超新星的光彎曲成多個圖像。這類似於三重梳妝鏡如何呈現一個物體的三個不同圖像。在在韋伯影像中，這一點就在我們眼前得到了證明，中間影像相對於其他兩個影像發生了翻轉，這是理論預測的「透鏡」效應。

「為了獲得三個影像，光線沿著三個不同的路徑傳播。由於每條路徑的長度不同，並且光以相同的速度傳播，因此在韋伯觀測中，超新星在爆炸期間的三個不同時間成像。在三重鏡中打個比方，一個時間延遲隨之而來，右手邊的鏡子顯示的是一個人舉起梳子，左邊的鏡子顯示的是一個人正在梳理頭髮，而中間的鏡子則顯示的是一個人放下了梳子。

「三重超新星影像很特別：時間延遲、超新星距離和重力透鏡特性產生了哈伯常數或H0（發音為H-naught）的值。這顆超新星被命名為SN H0pe，因為它給天文學家帶來了更了解宇宙的希望。

「為了進一步探索SN H0pe，PEARLS-Clusters 團隊編寫了一份韋伯主任的自由時間(DDT) 提案，該提案由科學專家在雙匿名評審中進行了評估，並由韋伯科學政策組推薦用於DDT 觀測。錨定在SN H0pe 上。

「SN H0pe 是迄今為止觀測到的最遙遠的Ia 型超新星之一。另一位團隊成員透過分析其光分散成其成分顏色或來自韋伯的'光譜'的演變，進行了另一次時間延遲測量，確認了Ia 型超新星的性質。

「七個子組貢獻了描述星系團二維物質分佈的透鏡模型。由於 Ia 型超新星是標準燭光，每個透鏡模型都根據其相對於真實測量值預測時間延遲和超新星亮度的能力進行「分級」 。

「為了防止偏見，這些獨立團體的結果是不知情的，並在宣布的『現場揭盲』的日期和時間向彼此透露。研究小組報告的哈伯常數值為75.4 公里每秒每兆秒差距，加上8.1 或負5.5 [一秒差距相當於3.26 光年的距離。 ] 這只是用這種方法第二次測量哈伯常數。

「我們團隊的結果是有影響力的：哈伯常數值與本地宇宙中的其他測量值相匹配，並且與宇宙年輕時獲得的值有些緊張。第3 週期中的韋伯觀測將改善不確定性，從而允許對H0 進行更敏感的約束」。