探索宇宙奧秘 · 理性思考

100億光年外，一場(chǎng)恒星葬禮正在上演。它本該是夜空中一個(gè)暗淡光點(diǎn)，卻因?yàn)橛钪婕?jí)的巧合，像煙花般綻開五朵藍(lán)焰。德國(guó)科學(xué)家剛剛鎖定這個(gè)名為SN Winny的罕見天體，稱它可能是解開宇宙學(xué)最大謎團(tuán)的鑰匙。

SN Winny是一顆超亮超新星。它的亮度是普通超新星的百倍，爆發(fā)時(shí)足以照亮整個(gè)宿主星系。

但讓它成為科學(xué)寵兒的不是亮度，而是復(fù)制粘貼般的五重影像。兩個(gè)前景星系像引力望遠(yuǎn)鏡般彎曲了時(shí)空，把同一束光掰成五條路徑。

光走了不同的路，自然有先有后。科學(xué)家預(yù)計(jì)這五重影像抵達(dá)地球的時(shí)間相差數(shù)天到數(shù)月。這種時(shí)間延遲正是測(cè)量宇宙膨脹的天然標(biāo)尺。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、慕尼黑工業(yè)大學(xué) Sherry Suyu 教授坦言，這種配置的概率低于百萬分之一。團(tuán)隊(duì)花了六年篩查候選透鏡，才在2025年8月等到這張"宇宙彩票"開獎(jiǎng)。

宇宙在膨脹，這已無人質(zhì)疑。但膨脹多快？學(xué)界為此爭(zhēng)吵了整整十年。

目前有兩把尺子。一把是宇宙距離階梯，靠造父變星和Ia型超新星一級(jí)級(jí)攀爬，測(cè)得哈勃常數(shù)約為73 km/s/Mpc。

另一把尺子看向嬰兒宇宙。普朗克衛(wèi)星通過微波背景輻射推算早期宇宙參數(shù)，回算出的哈勃常數(shù)約為67 km/s/Mpc。

這6%的差距看似微小，卻像一根刺扎在標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型心臟。這叫哈勃張力，可能動(dòng)搖我們對(duì)暗物質(zhì)和暗能量的根本理解。

SN Winny帶來了第三把尺子，而且是一步到位的測(cè)量。

通過建模兩個(gè)透鏡星系的質(zhì)量分布，再結(jié)合五重影像的時(shí)間延遲，科學(xué)家能直接計(jì)算哈勃常數(shù)。這不需要一級(jí)級(jí)爬階梯，也不依賴早期宇宙的演化假設(shè)。

更關(guān)鍵的是，這次透鏡系統(tǒng)由兩個(gè)獨(dú)立星系構(gòu)成，而非復(fù)雜的星系團(tuán)。亞利桑那州大型雙筒望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)顯示，它們質(zhì)量分布光滑規(guī)則，尚未發(fā)生碰撞。

全球望遠(yuǎn)鏡正在接力觀測(cè)。當(dāng)?shù)谖逯赜跋竦墓饨K于抵達(dá)地球，對(duì)比其他四重的亮度衰減曲線，時(shí)間延遲將精確到天數(shù)級(jí)別。

在這場(chǎng)宇宙學(xué)賽跑中，中國(guó)并非旁觀者。

中國(guó)空間站工程巡天望遠(yuǎn)鏡(CSST)預(yù)計(jì)2026年后投入觀測(cè)。其視場(chǎng)比哈勃大300倍，專門搜尋強(qiáng)引力透鏡事件。理論估算，CSST服役期內(nèi)可能發(fā)現(xiàn)數(shù)十例透鏡超新星。

不過，目前中國(guó)在超亮超新星領(lǐng)域的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)仍依賴國(guó)際共享。CSST的升空將改變這一局面。屆時(shí)，結(jié)合中國(guó)天眼FAST對(duì)中性氫的觀測(cè)，多信使宇宙學(xué)有望給出完全獨(dú)立的哈勃常數(shù)測(cè)量。

SN Winny的五重?zé)熁ǎ蛟S真能彌合宇宙學(xué)的裂痕。但無論結(jié)果如何，它都提醒我們：宇宙最精確的答案，往往藏在最罕見的巧合里。

Stefan Taubenberger et al, HOLISMOKES XIX: SN 2025wny at z=2, the first strongly lensed superluminous supernova, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2510.21694

L. R. Ecker et al, HOLISMOKES XX. Lens models of binary lens galaxies with five images of Supernova Winny, arXiv (2026). DOI: 10.48550/arxiv.2602.16620