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一颗具有可观测二十年时间延迟的引力透镜超新星

宇宙学与河外天体物理 2021-07-13 v2

摘要

当遥远天体的光经过前景星系或星系团极近处时,引力透镜可使其在天空中呈现为多幅图像。若源为变源,则可用于约束宇宙膨胀率和暗能量模型。实现这些宇宙学目标需要许多具有精确时间延迟测量的透镜瞬变源。透镜超新星(SN)因具有相对简单的测光行为、易于理解的光变曲线形状与颜色——不同于类星体的随机变化——而成为理想选择。本文报道一颗多重成像超新星AT2016jka(“SN Requiem”)的发现。它出现于红移 z=1.95z=1.95 的演化星系中,受前景星系团引力透镜作用。它很可能是一颗Ia型超新星——即低质量恒星遗迹的爆发,其光变曲线可用于测量宇宙距离。在哈勃空间望远镜的档案成像中,探测到该超新星的三幅透镜图像,相对时间延迟 <<200天。我们预测第四幅图像将于2037±\pm2年出现在星系团核心附近。对第四幅图像的观测可提供约 \approx7天的时间延迟精度,即非凡的20年基线的 <1%<1\%。超新星分类与预测重现时间可通过进一步的透镜建模及系统不确定性的综合分析得以改进。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.08935,
  title  = {A Gravitationally Lensed Supernova with an Observable Two-Decade Time Delay},
  author = {Steven A. Rodney and Gabriel B. Brammer and Justin D. R. Pierel and Johan Richard and Sune Toft and Kyle F. O'Connor and Mohammad Akhshik and Katherine Whitaker},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.08935},
  year   = {2021}
}

备注

Accepted for publication in a peer-reviewed journal. Main text = 6 pages, 3 figures, 1 table; Full document = 28 pages, 12 figures with Methods, Supplemental Info and references. v2: reformatted; minor corrections in SI