引力透镜将超新星的光分裂成四种不同的方式

大约 93 亿年前，一颗超新星在我们的宇宙中爆炸。从那时起，它的光就传播了数十亿光年，到达我们称之为家园的小星球。但在这颗超新星和地球之间，恰好有一个星系群中的巨大星系，这对这颗爆炸恒星发出的光的路径产生了有趣的影响。

加州大学伯克利分校的研究人员利用哈勃太空望远镜观测了该星系对超新星光线的引力透镜效应。由于该星系质量巨大，它扭曲了周围的时空，导致光线在传播到地球时发生弯曲。结果，该星系在其边缘形成了四张超新星的独立图像——这种现象被称为爱因斯坦十字。

由于出现了四幅图像，这意味着相对于我们而言，超新星几乎正好位于星系的后面。当来自遥远物体的光经过一个非常大的物体时，扭曲的时空会改变光的方向，使其无法沿直线传播。这些物体的排列不完美——大多数情况下都会发生——会产生弧线和细丝状的扭曲。但由于地球、星系和超新星都位于一条线上，光的路径被完美地打乱，使其出现在星系周围的许多不同位置。

据《科学》杂志发表的这项研究的首席研究员帕特里克·凯利称，天文学家已经看到过许多遥远的类星体呈现爱因斯坦十字状，但这是超新星首次在形成过程中出现。在未来五年内，十字状可能会被超新星的其他图像所取代，这些图像被引力透镜扭曲成不同的形状。这是因为爆炸发出的光在星系周围走了许多不同的路径才到达我们的眼睛。

“超新星的到来有点错峰，”凯利说。“如果你想在高峰时间穿过城市，你可以走很多条不同的路到达目的地，但不一定需要相同的时间。超新星发出的光会通过不同的路径向我们传播，它可以绕过星团，也可以穿过中间。”

凯利表示，通过这些超新星图像的复制，他们可以进一步了解星系内的质量分布，并测量宇宙的膨胀。通过比较超新星未来图像出现所需的时间，科学家可以计算出该星系的质量和密度，以及我们的宇宙向外移动的速度。