一个里程碑式的轨道与一颗值得等待的超新星
NASA的哈勃空间望远镜在其已经硕果累累的职业生涯中又增添了一项新纪录。2026年9月19日，该天文台拍摄了MACS J0417的新视图，这是一个巨大的星系团，其引力会扭曲并放大其后方遥远天体的光线。同一天，哈勃完成了围绕地球的第20万圈轨道飞行——NASA在发布这张新图像的同时强调了这一里程碑，该图像于2026年9月23日由该机构总部网络团队发布。
这两项进展都不是孤立的奇闻。MACS J0417的观测是一项重复监测活动的一部分，而该活动的目标是一颗天文学家预计会不止一次出现的超新星。
一个表现得像透镜的星系团
在哈勃的取景框中，MACS J0417略微偏左于中心，但其视觉位置是它最不有趣的地方。该星系团是一个引力透镜：其巨大的质量会弯曲经过其附近的光线路径，因此来自遥远星系和其他遥远天体的辐射到达望远镜时会被放大和扭曲。NASA将该星系团描述为会弯曲并放大其后方遥远天体的光线。
这一特性使像MACS J0417这样的星系团成为宝贵的工具。天文学家实际上是借用前景星系团的引力来建造一台天然望远镜，它可以将微弱、极其遥远的源带入视野，或将其增亮到足以详细研究的程度。代价是复杂性——透镜图像会被拉伸，有时会被复制，并且通常需要仔细建模才能加以解读。
哈勃的新图像并非一幅独立的肖像。它是一系列图像中的一帧，收集这些图像是为了让研究人员能够追踪随时间发生的变化，而不是捕捉单一时刻。
超新星Athena与回归爆炸之谜
这项监测工作的核心天体是超新星Athena，由NASA的詹姆斯·韦布空间望远镜于2025年发现。据预测，Athena将在现在至2027年3月初之间再次出现，为天文学家提供了一个明确的时间窗口来再次寻找它。
一颗能够被观测不止一次的超新星是罕见且具有科学价值的事物。这种效应源于透镜几何结构：当前景星系团改变来自遥远背景中一次爆炸的光线方向时，该光线可以沿着不止一条路径到达望远镜。不同长度的路径会产生不同的到达时间，因此天文学家会在错开的时刻看到同一事件，其间隔由中间透镜的形状和质量分布决定。
因此，观察Athena的回归是一场有截止期限的等待游戏。预测窗口从现在持续到2027年3月初，每一次额外的出现都会为记录增添数据。哈勃对MACS J0417的重复掠过正是能够捕捉到这些出现的机制。
为何时机如此重要
记录Athena何时再次出现——以及各次出现之间的间隔持续多久——不仅仅是一项日程安排工作。NASA指出，这颗超新星再次出现的时间可以帮助研究人员绘制MACS J0417的质量分布图，该星系团充当放大的前景透镜，并且可以完善我们对宇宙膨胀率的理解。
这两个目标是相互关联的。透镜图像之间的延迟取决于星系团内部质量的排列方式，因此测量这些延迟提供了一种探测透镜本身的方法，包括那些原本难以探测的物质。反过来，一个被充分表征的透镜有助于天文学家利用这颗遥远的超新星作为研究宇宙如何膨胀的基准。这类时间延迟测量长期以来一直令宇宙学家感兴趣，正是因为它们依赖几何和引力，而不仅仅依赖亮度。
完善膨胀率是现代天文学中较为重要的追求之一，因为不同的测量技术产生的结果并不完全一致。任何能够贡献一个数据点的独立方法都具有真正的分量，这就是为什么一颗单独再次出现的超新星能够发挥超出其自身规模的作用。
第20万圈轨道，仍在继续
当哈勃将其仪器对准MACS J0417时，该航天器正在悄然完成一项简单得多的统计。2026年9月19日，它完成了围绕地球的第20万圈轨道飞行。
单独来看，轨道计数只是算术。放在背景中，它是耐久力的衡量标准。哈勃在数十年的观测周期中持续工作，返回的图像和数据被NASA归功于改变了我们对宇宙的理解。第20万圈轨道和MACS J0417图像在同一天到来，这一巧合恰好捕捉到了该任务已成为的样子：一个既是历史性机构又是活跃工作仪器的天文台。
接下来值得关注的内容
当务之急是Athena。从现在到2027年3月初，天文学家将在对MACS J0417的观测中寻找这颗超新星再次出现。每一次探测都会使时间记录更加精确，并改进星系团的质量模型，进而反馈到宇宙膨胀这一更广泛的问题中。
该观测活动的关键事实：
- 哈勃于2026年9月19日拍摄了星系团MACS J0417的图像，该星系团位于取景框中心偏左的位置。
- MACS J0417充当引力透镜，弯曲并放大其后方遥远天体的光线。
- 超新星Athena由NASA的詹姆斯·韦布空间望远镜于2025年发现。
- 据预测，Athena将在现在至2027年3月初之间的某个时间再次出现。
- 测量这些再次出现的时间有助于绘制该星系团的质量分布图，并完善对宇宙膨胀率的理解。
- 哈勃于2026年9月19日完成了围绕地球的第20万圈轨道飞行。
无论Athena接下来做什么，这项观测活动都将天文学中两个截然不同的尺度联系在一起：星系团缓慢而庞大的架构，以及一颗恒星爆炸性的终结，由于引力将光线排列成延迟的序列，它一次又一次地变得可见。刚刚完成绕地球第20万圈的哈勃，正是进行观测的仪器。
该图像的功劳归于NASA、ESA和STScI，以及加州大学洛杉矶分校的M. Pascale；图像处理由STScI的J. DePasquale完成。
本文基于NASA的报道。阅读原文。
Originally published on nasa.gov
