2026年5月28日,詹姆斯·韦布空间望远镜观察了一片遥远的天空。在其中一个星系附近,研究人员没有发现明显的异常。
71天后,8月7日,韦布再次观察同一片区域。
这一次,影像里出现了一个此前不存在的明亮光源。
它的编号是AT 2026abck。
这颗天体非常遥远。根据研究团队的测量,它所在星系的红移约为5.017,意味着我们今天接收到的光,来自宇宙大爆炸后约11.5亿年的时期。
当时的宇宙还不到今天年龄的十分之一。
10月20日,《Live Science》报道了这项发现。研究人员认为,这个突然出现的光源很可能是一颗大质量恒星死亡时产生的超新星,而且韦布可能在爆炸发生后的短短4至10天内,就捕捉到了它的早期光芒。
这不是科学家第一次发现遥远的超新星。但如此遥远、又如此接近爆炸初期的候选事件,极为罕见。
更重要的是,这次观测没有依赖前景星系团的引力透镜放大。
研究人员直接利用韦布的近红外观测能力,在反复拍摄的天空区域中找到了它。
科学家究竟看见了什么?
首先需要澄清:韦布没有拍摄到一颗恒星像电影里那样炸开的连续画面。
它看到的是不同时间取得的天文影像中,一个遥远光源的出现与亮度变化。
天文学家把这类突然出现、增亮或变暗的天体称为“瞬变源”。
AT 2026abck之所以受到关注,是因为它的亮度、温度、出现位置以及随时间变化的特征,都与超新星爆炸相符。
在韦布使用的F200W近红外滤镜中,研究人员发现这个位置的亮度增加了3.6倍以上。
根据模型推算,它在爆发早期的温度约为1.7万开尔文,发光区域的半径约为地球与太阳距离的46倍。
研究人员还估计,它在峰值附近的亮度可达到太阳的约80亿倍。
这些数字令人惊讶,但仍需谨慎看待。
截至这篇报道所依据的研究版本,AT 2026abck尚未获得足以确认其超新星类型的瞬变源光谱。研究论文于9月29日上传至arXiv预印本平台,尚未经过同行评审。
因此,最准确的表述是:这是一颗高度疑似超新星的早期宇宙瞬变源,而不是已经完成全部验证的超新星分类结果。
真实观测图
01|发现位置
02|它所在的遥远星系
为什么71天的等待,在那里可能只有12天?
这是这次发现最有意思的地方。
韦布在地球时间5月28日至8月7日之间,相隔71天再次观测同一片天空。
但对于AT 2026abck所在的遥远星系,这段观测间隔对应的时间只有大约12天。
原因是宇宙膨胀。
当光从遥远星系向我们传播时,宇宙的空间尺度持续增长,光的波长也随之被拉长。这种现象称为宇宙学红移。
AT 2026abck的宿主星系红移为5.017,意味着观测到的波长约为发出时的6.017倍。来自那里的一系列时间变化,在我们的观测中也会被拉长相同的比例。
宇宙膨胀如何拉长时间?
AT 2026abck|红移 z = 5.017
红移 z = 5.017,时间拉伸系数约为6.017。 这并不意味着遥远星系的时钟运行得更慢, 而是宇宙膨胀使抵达地球的光信号时间间隔被拉长。
数据来源:NEXUS研究团队
当地的物理过程依然按照自己的时间正常进行。只是当那些光信号穿过不断膨胀的宇宙,抵达地球时,信号之间的时间间隔也被拉长了。
因此,天文学家看到的爆炸过程,就像一段被放慢了六倍的影片。
这项效应为研究早期宇宙的瞬变天体提供了特别的观测窗口。
125亿年前的光,为什么不是125亿光年的距离?
报道中经常出现两个数字:宇宙大爆炸后11.5亿年,以及光传播了约125亿年。
第一个数字描述事件发生时的宇宙年龄。
第二个数字描述光抵达我们之前经历的时间。
但光传播时间乘以光速,并不能直接当作该星系今天与我们的实际空间距离。
因为在光传播的过程中,宇宙一直在膨胀。
我们看到的,是这个星系125亿多年前发出的光;在今天的宇宙中,它与我们的距离已经比当时远得多。
因此,“我们看到了125亿年前的宇宙”,不等于“我们看到了宇宙诞生的瞬间”。
AT 2026abck处在宇宙历史的哪个位置?
从宇宙大爆炸到今天|单位:亿年
注:时间轴按照标准宇宙学模型近似绘制, 展示事件发生时的宇宙年龄, 并非按空间距离绘制。 光传播时间也不等于该星系今天的实际距离。
数据来源:NEXUS研究团队;标准宇宙学模型
为什么科学家想研究这样一颗古老的恒星?
宇宙早期的恒星,与今天许多恒星所处的环境并不相同。
大爆炸后最初形成的物质主要是氢和氦。天文学家所说的“金属”,则泛指比氦更重的元素。
这些元素需要经过恒星内部的核反应,以及恒星死亡后的物质释放,逐渐进入星际空间。
因此,早期星系通常具有较低的重元素丰度。
AT 2026abck所在的ID101411星系,恒星总质量约为太阳的63亿倍,每年形成的新恒星质量约为太阳的20倍。
这是一座年轻而活跃的星系。
在这样的环境中研究超新星,可以帮助科学家理解早期大质量恒星如何演化、死亡,以及它们如何向周围空间释放重元素。
AT 2026abck还有一项特别之处:它出现的位置偏离宿主星系中心。这让研究人员认为,它不太像发生在星系中心的活动星系核耀发。
但目前的亮度和温度数据,还不足以完全确定它属于哪一种超新星。
它可能是受到周围致密物质影响的核心坍缩超新星,也可能属于更加明亮的特殊爆炸事件。
研究团队希望通过后续光谱观测,进一步确定其性质。
韦布没有拍到宇宙诞生,却让我们看见了恒星死亡的早期过程
AT 2026abck的价值,不在于它是一张多么壮观的宇宙照片。
在真实的天文影像里,这个候选超新星可能只是一个极其微弱的光点。
真正重要的是,科学家知道它出现在哪里、什么时候开始变亮、光谱能量如何分布,以及它与宿主星系之间的关系。
这些数据让研究人员有机会研究一颗生活在125亿多年前的恒星,在死亡后最初几天发生了什么。
但研究仍处于早期阶段。论文尚未经过同行评审,超新星类型也尚未通过瞬变源光谱最终确认。
对于公众而言,这次发现提供了一个观察现代天文学的机会:望远镜并不是简单地拍摄宇宙的照片,而是在不同时间收集光,再利用这些光重建遥远天体的历史。
我们无法回到125亿年前。
但来自那个时代的光,仍然不断抵达地球。
韦布正在学习如何从这些微弱信号中,辨认一颗颗古老恒星生命结束时留下的痕迹。
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