IT之家 12 月 10 日消息，詹姆斯?韋布空間望遠(yuǎn)鏡（JWST）成功捕捉到迄今所見最古老超新星的光芒，這顆超新星爆發(fā)于 130 億年前，即宇宙大爆炸后僅 7.3 億年。

此次超新星爆發(fā)伴隨一次強(qiáng)烈的伽馬射線暴（GRB），標(biāo)志著一顆大質(zhì)量恒星的毀滅，并可能同時(shí)誕生了一個(gè)恒星級黑洞。

荷蘭拉德堡德大學(xué)及英國華威大學(xué)的安德魯?萊文（Andrew Levan）在一份聲明中表示：“在過去 50 年中，人類僅探測到寥寥數(shù)次發(fā)生在宇宙最初十億年內(nèi)的伽馬射線暴。這一事件極為罕見，也令人異常興奮。”

據(jù)IT之家了解，故事始于 3 月 14 日，當(dāng)時(shí)由中法合作研制的 SVOM（天基多波段空間變源監(jiān)視器）衛(wèi)星在深空中探測到一次伽馬射線爆發(fā)。90 分鐘后，美國國家航空航天局（NASA）的尼爾?格爾斯?斯威夫特天文臺（Neil Gehrels Swift Observatory）在同一位置探測到 X 射線信號，從而幫助天文學(xué)家精確定位了此次被命名為 GRB 250314A 的伽馬射線暴在天空中的坐標(biāo)。

斯威夫特望遠(yuǎn)鏡探測約 11 小時(shí)后，位于加那利群島拉帕爾馬島上的北歐光學(xué)望遠(yuǎn)鏡（口徑 2.6 米）捕捉到該伽馬暴余輝的微弱光芒，這是垂死恒星噴射出的物質(zhì)猛烈撞擊周圍星際氣體所產(chǎn)生的輻射。又過了 4 小時(shí)，位于智利的甚大望遠(yuǎn)鏡（VLT）進(jìn)一步確認(rèn)該余輝的紅移值高達(dá) 7.3，這意味著我們所觀測到的是發(fā)生在 130 億年前的宇宙早期事件。

然而，宇宙空間的膨脹導(dǎo)致光譜紅移的同時(shí)，也造成了一種時(shí)間延緩的錯(cuò)覺：通常超新星會在幾天至幾周內(nèi)達(dá)到亮度峰值，但就這次遙遠(yuǎn)的恒星爆炸而言，由于其光線穿越浩瀚時(shí)空才抵達(dá)地球，從我們的視角看，其峰值亮度延遲了三個(gè)半月才出現(xiàn)。

基于這一認(rèn)知，萊文帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)申請并獲得了詹姆斯?韋布空間望遠(yuǎn)鏡的“主任機(jī)動觀測時(shí)間”（Director's Discretionary Time）。7 月 1 日，韋布望遠(yuǎn)鏡利用其近紅外相機(jī)（NIRCam）成功探測到與該伽馬暴相伴的超新星光。

“只有韋布望遠(yuǎn)鏡能夠直接證明這些光確實(shí)來自一顆坍縮的大質(zhì)量恒星所引發(fā)的超新星，”萊文表示，“這項(xiàng)觀測還表明，我們能夠利用韋布望遠(yuǎn)鏡在宇宙年齡僅為當(dāng)前 5% 的時(shí)期，探測到單顆恒星。”

韋布望遠(yuǎn)鏡甚至成功探測到了這顆超新星所在的宿主星系。盡管該星系在圖像中僅模糊地覆蓋了幾個(gè)像素，天文學(xué)家仍能從中推斷出超新星所處的星系環(huán)境特征。

“韋布的觀測顯示，這個(gè)遙遠(yuǎn)星系與同一時(shí)期存在的其他星系非常相似，”法國巴黎-薩克雷大學(xué) CEA 實(shí)驗(yàn)室、萊文團(tuán)隊(duì)成員埃梅里克?勒弗洛什（Emeric Le Floc’h）表示。

此外，該超新星的光譜與現(xiàn)代超新星爆發(fā)極為相似，且其前身恒星的質(zhì)量也與當(dāng)今典型的大質(zhì)量恒星相當(dāng)。不過，考慮到它爆發(fā)于重元素豐度遠(yuǎn)低于今日的宇宙早期，深入分析后很可能揭示出細(xì)微差異。要提取這些細(xì)節(jié)，還需更多光譜數(shù)據(jù)。

無論如何，這顆超新星已創(chuàng)下紀(jì)錄，它是人類迄今觀測到的最遙遠(yuǎn)超新星，也是宇宙最初十億年內(nèi)僅有的幾次被探測到伽馬暴（此前未觀測到其超新星爆發(fā)）的事件之一。此前最古老的超新星記錄同樣由韋布望遠(yuǎn)鏡保持，其爆發(fā)時(shí)間約為大爆炸后 18 億年。毫無疑問，此次紅移值達(dá) 7.3 的新發(fā)現(xiàn)已大幅刷新了這一紀(jì)錄。

相關(guān)研究成果已于 12 月發(fā)表于《天文學(xué)與天體物理學(xué)》（Astronomy & Astrophysics）期刊。