中央大學國際合作 發現「強重力透鏡極亮超新星」

(中央社訊息服務20260223 15:37:14)

宇宙中最明亮的恆星爆炸之一「極亮超新星」（Superluminous Supernova）若又恰好被前景星系的重力透鏡效應分裂成多重影像，將成為極為罕見、且可用於測量宇宙學參數的關鍵天體。中央大學天文研究所陳婷琬助理教授及其研究團隊近日與德國慕尼黑工業大學、馬克斯普朗克天文物理研究所等國際團隊合作，針對超新星SN 2025wny（暱稱SN Winny）進行影像與光譜研究，證實其為星系尺度的強重力透鏡超新星系統。

本研究鎖定超新星SN 2025wny（暱稱 SN Winny）與其透鏡候選體 PS1 J0716+3821。觀測顯示該目標在影像中呈現多個點狀影像，符合強重力透鏡系統的特徵；團隊並以光譜觀測量得超新星紅移z＝2.008，前景透鏡星系（包含主要透鏡與次級透鏡）紅移約 z=0.375。綜合影像與光譜證據，研究確認SN 2025wny為首個「強重力透鏡極亮超新星」系統。

在本次國際合作中，中央大學團隊於關鍵觀測與資料分析環節中扮演核心角色，為確認此一罕見強重力透鏡超新星系統提供重要數據。陳婷琬助理教授團隊利用鹿林一米望遠鏡（LOT）進行影像確認與光度監測，她指出，在天氣與視寧度條件良好的夜晚，LOT影像甚至可分辨出 SN Winny 的個別透鏡影像，為後續分析提供重要依據。

博士後研究員艾立安（Amar Aryan）分析加法夏望遠鏡（CFHT）r 波段影像，在既有多重影像附近辨識出另一個短暫點源，並透過瞬變天體命名伺服器（TNS）AstroNote通報為「可能的第5個透鏡影像」。利用這5個影像的位置，Leon Ecker跟Allan Schweinfurth等合作者建立了第一版透鏡質量分佈模型。在資料處理方面，研究生李昱星所開發的DETECT工具，亦於例行的新發現瞬變天體與暗能量光譜儀（DESI）星系資料交叉比對流程中，獨立偵測到此一明亮瞬變源，顯著提升候選目標的辨識效率與即時追蹤能力，為精準量測多重影像間的時間延遲提供可靠資料基礎。

陳婷琬助理教授表示，重力透鏡就像宇宙的天然放大鏡，把同一個背景天體的光引導成多條不同的光路，讓我們看到好幾個「複製影像」。因為每條光路繞行的距離與受到的重力彎曲程度不同，光抵達地球的時間也不一樣，於是不同影像之間會出現「先後亮起」的時間差。透過精確量測多重影像之間的時間延遲，並結合透鏡星系的質量分佈模型，研究團隊可以推算宇宙尺度的距離與宇宙膨脹的關鍵參數，甚至用來估算哈伯常數。第一作者Stefan Taubenberger博士也指出，這種方法不同於「宇宙距離階梯法」，可提供一條獨立的途徑，系統性不確定性的來源更少，有助於釐清長期以來的哈伯常數差異（Hubble tension）問題。

HOLISMOKES主要團隊領導人蘇游瑄教授認為，根據正式名稱SN 2025wny，將其暱稱為SN Winny。這是一個極其罕見的事件，要找到一顆極亮超新星剛好與一個合適的重力透鏡完美對齊，其機率低於百萬分之一。接下來數月，全球天文學家也將透過地面與太空望遠鏡持續追蹤SN Winny，以取得更完整的光譜與多波段光度資料，進一步完善透鏡模型與時間延遲量測，提升我們對宇宙的理解。

更多研究詳情可參考《天文與天文物理》文章連結：
Taubenberger et al.：https://arxiv.org/abs/2510.21694
Ecker, Schweinfurth et al：http://arxiv.org/abs/2602.16620