恒星的爆炸性死亡是一个难以置信的事件，但对于天文学家来说并不是一个不寻常的事件。但是现在，科学家们第一次以前所未有的方式发现了一颗恒星的死亡——被称为超新星：一个遥远的爆炸发出的光在到达地球的途中被一个挡住去路的星系扭曲了。这种扭曲放大了超新星的光，甚至把爆炸分成了四个不同的图像。这是一个独特的发现，可以告诉我们更多关于我们宇宙的结构。

天文学家所观察到的被称为“引力透镜效应”，这是阿尔伯特·爱因斯坦在他的广义相对论中所预言的。这种想法是，大质量物体在其周围弯曲空间和时间，而这些时空中的曲率会影响光的传播路径。例如，光通过一个特别大的物体时，不会沿着一条直线，而是一条弯曲的路径。在这颗超新星的例子中，它的光遇到了一个星系，这个星系的作用就像地球上的光学透镜一样——聚焦光并以四种不同的方式将其分裂。

这已经不是第一次超新星的光被引力透镜扭曲了。事实上，天文学家在2014年还看到一颗爆炸的恒星以四种不同的方式分裂。但那颗超新星被星系团透镜化了。今天在《科学》杂志上详细介绍了这一个星系，它只被一个星系所透镜化——这是以前从未见过的。这是第一次有这样的超新星，被称为“标准蜡烛”，被扭曲成这样。

所有这些独特的特征使得这一发现对天文学家来说格外令人兴奋，因为这四张超新星图像可以用来了解我们不断膨胀的宇宙。专家们一致认为宇宙正在增长，但究竟增长速度有多快仍有待商榷。更仔细地研究这颗扭曲的超新星，可以为膨胀率提供更明确的答案。”这是一个我们从未想到的新工具，”斯德哥尔摩大学的宇宙学家、该研究的主要作者阿里尔·古巴尔告诉《边缘报》。

引力透镜已经被用来了解更多的宇宙-例如更好地理解暗物质。这种神秘的物质被认为约占我们宇宙的27%，但它不能被直接看到。所以研究暗物质的唯一方法就是观察它如何扭曲周围的时空。”我们关注的不是暗物质本身，而是暗物质的影响，”明尼苏达大学的引力透镜专家lilya Williams告诉Verge，她没有参与这项研究。

不过，要利用引力透镜来研究超新星，事情必须排得恰到好处。2016年9月，古巴尔和他的团队在加州用中间帕洛玛瞬态工厂望远镜搜寻恒星爆炸时偶然发现了这一意外事件。他们在天空中发现了许多超新星，但有一颗特别的恒星引起了古巴的注意。他更仔细地研究了超新星的光，发现这颗恒星比他们所见过的任何其他恒星都要远得多。”这立刻让我觉得这是一件很特别的事情我们在寻找超新星，但我们从来没有寻找过那么远的超新星。”

研究小组随后意识到，在遥远的超新星旁边有一个星系，该星系几乎位于地球和爆炸恒星的中间。这时它发出咔哒声：银河系将超新星的光放大了50倍，使其比正常亮度高出50倍，更容易从地球上发现。当天文学家用哈勃太空望远镜等其他仪器研究这一事件时，他们发现这颗超新星被银河系放大成了四幅独立的图像。古巴尔说，之所以会发生这种情况，是因为星系的形状使得它在光可以穿越的时空中创造了四条不同的路径。

由于这颗正在爆炸的恒星是一颗“标准蜡烛”超新星，这一发现显得格外特别。这些超新星以非常可预测的方式爆炸，亮度相同。通过了解这颗恒星在没有透镜效应的情况下会有多亮，古巴尔和他的团队能够非常精确地测量这个星系将超新星的光放大了多少。反过来，这也让他们对星系的组成和物质的分布有了一个很好的了解。

除此之外，这种特殊类型的超新星还将使天文学家能够计算出宇宙膨胀的速度。天文学家可以测量四幅图像中每一幅的光到达地球所需的时间。比较这些到达时间可以计算出膨胀率。

尽管如此令人兴奋的是，这些测量可能并不能完全解决关于宇宙增长的争论。但好消息是，未来可能会有更多这样的机会。古巴说，这一发现告诉天文学家如何寻找类似的扭曲超新星。他们发现的越多，我们就越接近了解宇宙的发展速度。”他说：“这是方**上的突破——我们知道如何寻找更多。”只要有点运气和耐心，我们就能在未来几年找到答案。”